國際新研發:英國研發一種碳纖維樹脂基復合材料防護層

英國薩里大學和空客公司提出在傳統碳纖維樹脂基復合材料(CFRP)表面增加一層防護層,以提高材料力學性能,降低失效風險。
研研  
傳統CFRP由碳纖維和樹脂構成,使用時由于增強體和基體的膨脹系數不同,材料受潮時會降低形狀穩定性。研究人員提出,在表面增加納米級防護層,可提高力學性能。防護層外層為等離子體增強化學氣相沉積制備的類金剛石碳材料,內層為高柔韌性聚對二甲苯,起機械緩沖作用,通過吸收表面應力提高力學性能。涂覆防護層的CFRP測試結果顯示:在液氮環境下反復加熱降溫后,防護層仍黏附于CFRP表面,并保持完整;高溫下的質量損失較小,且玻璃化轉變溫度始終為149.1℃,表明內部組分恒定;較傳統CFRP,剪切應力從15 MPa提高至24 MPa,水分擴散速率為0.004g/m2/天,是此前的1/10。
 
這種復合材料防護層可用于空間高精度儀器,以及航空、汽車、可再生能源等領域。