纤维增强环氧树脂复合材料,优良粘附性及耐久性
2025-02-09
纤维增强环氧树脂复合材料(FRP)是由碳纤维、玻璃纤维等纤维材料增强环氧树脂基体而形成的高性能复合材料。这类材料结合了纤维的高强度和环氧树脂的优良粘附性及耐久性,具有轻质、高强度、耐腐蚀和耐高温等优点,广泛应用于多个领域。
应用领域:航空航天:用于制造飞机、航天器的结构件,减轻重量、提高飞行性能。汽车制造:用于车身、底盘等部件,提高燃油经济性和操控性能。建筑领域:用于建筑结构件,提高抗震性能和耐久性。体育器材:用于制造高性能运动器材,如高尔夫球杆、网球拍等。
性能特点:高强度和高模量:其比强度和比模量在现有工程材料中名列前茅。轻质:密度低,约为钢的四分之一。耐腐蚀性:在恶劣环境下仍能保持稳定性能。耐高温:能够在高温下保持较高的强度。
研究人员通过各种方法改进纤维和环氧树脂之间的界面结合,从而提升复合材料的力学性能。例如,采用纳米金属有机骨架材料(ZIF-8)接枝到短切碳纤维表面,显著提高了复合材料的拉伸强度、弯曲强度和冲击韧性6。此外,开发了一种在温和条件下使环氧树脂发生加氢分解的固体催化剂,实现了纤维与环氧树脂单体的同步回收,为废旧复合材料的分解和回收提供了新途径3。