交叉混合熱解碳/聚乙烯醇縮丁醛納米氈增韌酚醛復合材料層壓板

DOI:10.1016/j.compositesb.2020.107981

本文提出了一種提高酚醛復合材料層合板韌性的新方法。該方法采用含有聚乙烯醇縮丁醛(PVB)和熱解碳(PyC)的電紡雜化納米纖維，它們交織在層壓板的中間層之間。采用II型斷裂試驗研究了改性層壓板的增韌行為。結果表明，純PVB納米纖維的缺乏會導致層壓板的斷裂韌性大幅度提高（約提高7%）。然而，在PVB納米纖維中摻入PyC粒子可使斷裂韌性提高24%左右。掃描電鏡圖像揭示了每種類型納米纖維氈的增韌機理。采用熱重分析研究了PyC顆粒對PVB納米纖維熱穩定性的影響。

圖1.PyC生產過程示意圖。

圖2.左：使用化學氣相沉積法生成的熱解碳（PyC），右：生成的PyC的SEM圖像。

圖3.A）純PVB和B）雜化PVB/PyC納米纖維的SEM圖像。

圖4.樣品生產過程示意圖。

圖5.A）ENF測試B）測試過程中固定裝置和樣品條件的示意圖。

圖6.參考層壓板和改進層壓板的力-位移圖。

圖7.PVB和PyC/PVB納米纖維的A）TG和B）DTG圖譜。

圖8.SEM圖像顯示了由A）PSF B）PVDF C）PA納米纖維引起的增韌機理。

圖9.SEM圖像顯示了A）參考層壓板的斷裂表面和B）PVB改性的層壓板C）PVB/PyC改性的層壓板的增韌機理。

圖10.SEM圖像顯示出增韌機理的相似之處：A）PVB/PyC和B）PCL改性層壓板。