The performance of carbon fiber-rei

The performance of carbon fiber-reinforced composites is dependent to a great extent on the properties of fiber–matrix interface. To improve the interfacial properties in carbon fiber/epoxy composites, we directly introduced graphene oxide (GO) sheets dispersed in the fiber sizing onto the surface of individual carbon fibers. The applied graphite oxide, which could be exfoliated to single-layer GO sheets, was verified by atomic force microscope (AFM). The surface topography of modified carbon fibers and the distribution of GO sheets in the interfacial region of carbon fibers were detected by scanning electron microscopy (SEM). The interfacial properties between carbon fiber and matrix were investigated by microbond test and three-point short beam shear test. The tensile properties of unidirectional (UD) composites were investigated in accordance with ASTM standards. The results of the tests reveal an improved interfacial and tensile properties in GO-modified carbon fiber composites. Furthermore, significant enhancement of interfacial shear strength (IFSS), interlaminar shear strength (ILSS), and tensile properties was achieved in the composites when only 5 wt % of GO sheets introduced in the fiber sizing. This means that an alternative method for improving the interfacial and tensile properties of carbon fiber composites by controlling the fiber–matrix interface was developed. Such multiscale reinforced composites show great potential with their improved mechanical performance to be likely applied in the aerospace and automotive industries.

Keywords: carbon fiber; composites; fiber sizing; graphene; interfacial microstructure; interfacial properties

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ประสิทธิภาพการทำงานของคาร์บอนคอมโพสิตเสริมเส้นใยจะขึ้นอยู่ในระดับที่ดีเกี่ยวกับคุณสมบัติของอินเตอร์เฟซใยเมทริกซ์ การปรับปรุงคุณสมบัติ interfacial คาร์บอนคอมโพสิตไฟเบอร์ / อีพ็อกซี่เราแนะนำโดยตรงแกรฟีนออกไซด์ (GO) แผ่นกระจายตัวในเส้นใยขนาดลงบนพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอนแต่ละบุคคล ออกไซด์ไฟท์นำไปใช้ซึ่งอาจจะ exfoliated แผ่น GO ชั้นเดียวได้รับการตรวจสอบโดยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม (AFM) ภูมิประเทศพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอนแก้ไขและการกระจายตัวของแผ่น GO ในภูมิภาค interfacial ของเส้นใยคาร์บอนที่ถูกตรวจพบโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน (SEM) คุณสมบัติ interfacial ระหว่างคาร์บอนไฟเบอร์และเมทริกซ์ได้รับการตรวจสอบโดยการทดสอบ microbond และสามจุดทดสอบแรงเฉือนคานสั้น คุณสมบัติที่แรงดึงของทิศทางเดียว (UD) คอมโพสิตถูกตรวจสอบตามมาตรฐาน ASTM ผลการทดสอบแสดงให้เห็นดีขึ้น interfacial และแรงดึงคุณสมบัติในการปรับเปลี่ยนไปคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต นอกจากนี้การเพิ่มประสิทธิภาพอย่างมีนัยสำคัญของความแข็งแรง interfacial เฉือน (IFSS) แรงเฉือน interlaminar (ILSS) และสมบัติแรงดึงก็ประสบความสำเร็จในคอมโพสิตเมื่อมีเพียง 5% ของน้ำหนักแผ่น GO นำมาใช้ในการปรับขนาดของเส้นใย ซึ่งหมายความว่าวิธีการทางเลือกสำหรับการปรับปรุงคุณสมบัติ interfacial และแรงดึงของวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์โดยการควบคุมการอินเตอร์เฟซใยเมทริกซ์ได้รับการพัฒนา Multiscale ดังกล่าวเสริมคอมโพสิตแสดงศักยภาพที่ดีมีประสิทธิภาพการทำงานที่ดีขึ้นกลของพวกเขาจะนำมาใช้มีแนวโน้มในการบินและอวกาศและยานยนต์อุตสาหกรรม.

คำสำคัญ: คาร์บอนไฟเบอร์; คอมโพสิต; ปรับขนาดเส้นใย กราฟีน; จุลภาค interfacial; คุณสมบัติ interfacial

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

ประสิทธิภาพของการเสริมเส้นใยคาร์บอนคอมโพสิต คือ ขึ้นอยู่กับขอบเขตที่ยิ่งใหญ่ต่อสมบัติของเส้นใยและ Matrix อินเตอร์เฟซ การปรับปรุงคุณสมบัติของพอลิเมอร์ / epoxy คาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิตโดยตรงเราแนะนำแกรฟีนออกไซด์ ( ไป ) แผ่นกระจายในไฟเบอร์ ขนาดลงบนพื้นผิวของเส้นใยคาร์บอนของแต่ละบุคคล การใช้แกรไฟต์ออกไซด์ ซึ่งอาจจะขัดกับชั้นเดียวแผ่นไป ตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์แรงอะตอม ( AFM ) พื้นผิวภูมิประเทศแบบคาร์บอนไฟเบอร์ และกระจายไปในภูมิภาคระหว่างแผ่นเส้นใยคาร์บอนถูกตรวจโดยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด ( SEM ) คุณสมบัติของพอลิเมอร์ระหว่างคาร์บอนไฟเบอร์และเมตริกซ์ได้โดยการทดสอบและแบบทดสอบ microbond คานสั้นเฉือน . สมบัติแรงดึงของในทิศทางเดียว ( UD ) คอมโพสิตได้ตามมาตรฐาน ASTM . ผลการทดสอบแสดงคุณสมบัติในการปรับปรุง ( และแรงดึงไปคาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต แก้ไข นอกจากนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพที่สำคัญระหว่างแรงเฉือน ( ifss ) interlaminar แรง ( ilss ) , และคุณสมบัติความสําเร็จในคอมโพสิต เมื่อเพียง 5 เปอร์เซ็นต์โดยน้ำหนักของแผ่นเส้นใยไปใช้ในการปรับขนาด ซึ่งหมายความว่าวิธีการทางเลือกสำหรับการปรับปรุง ( และแรงดึงคุณสมบัติของวัสดุผสมคาร์บอนไฟเบอร์เส้นใยเมทริกซ์โดยการควบคุมและอินเตอร์เฟซที่ได้รับการพัฒนา เช่น คอมโพสิต แสดงศักยภาพ multiscale เสริมด้วยการปรับปรุงประสิทธิภาพของเครื่องจักรกล เป็นโอกาสที่ใช้ในอุตสาหกรรมการบิน และอุตสาหกรรมยานยนต์คำสำคัญ : คาร์บอนไฟเบอร์คอมโพสิต ; เส้นใย ; ขนาด ; กราฟีน ( ระหว่างโครงสร้างจุลภาค ; คุณสมบัติ ;