王柏臣，周 霞，尹君山

(1.沈阳航空航天大学航空航天工程学部，沈阳 110136;2.辽宁省高性能聚合物基复合材料重点实验室，沈阳 110136)

0 引言

碳纳米管(CNTs)具有的优异性质，使其成为提升现有树脂体系性能、开发结构功能一体化复合材料的理想选择材料，形成的纳米复合树脂基体性能，随CNTs含量增加呈非线性变化。CNTs具有的高长径比，使其在添加量远低于常规填料的前提下，大幅提高复合材料由树脂基体主导的力学性能、导电性能和热稳定性［1］。碳纳米管的加入，实现了复合材料厚度方向纳米尺度增强，CNTs形成的“桥联”作用大大提高复合材料的抗分层损伤能力［2］。

通常认为，影响CNTs优异性能发挥的主要因素有:(1)CNTs在树脂基体中的分散;(2)CNTs与树脂基体的界面结合［3］。为此，本文利用超声波的“空化”作用把表面羧基化CNTs分散于环氧树脂体系中，形成纳米复合树脂基体，利用模压工艺与炭纤维织物复合，制备CNTs混杂环氧树脂/炭纤维多尺度复合材料。优化了超声分散过程中影响CNTs形态变化的工艺参数。由于复合材料在使用过程中不可避免地接触潮湿环境甚至是海洋环境，为此本文研究了CNTs混杂多尺度复合材料力学性能及其在淡水和盐水中的变化，为扩大纳米复合材料的开发和应用范围提供了新的思路。

1 实验

1.1 原材料

环氧树脂为E-51(岳阳化工厂生产)与TDE-85(天津津东化工厂生产)按一定比例混合，固化剂为2-乙基-4-甲基咪唑，上海晶纯试剂有限公司生产;T700炭纤维织物:日本东丽公司;表面羧基化碳纳米管(MWNTs-COOH):中国科学院成都有机化学有限公司;丙酮，天津市富宇精细化工有限公司。……