高性能的輕量化材料：多孔熱塑性纖維加強(qiáng)復(fù)合材料

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高性能的輕量化材料：多孔熱塑性纖維加強(qiáng)復(fù)合材料

在很多高性能復(fù)合材料的應(yīng)用中，具有特殊性質(zhì)的復(fù)合材料比單一材料更有價(jià)值，對(duì)于復(fù)合材料密度的減小也一樣能夠擴(kuò)展材料的基本用途。多孔輕質(zhì)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料尺寸能以可控的尺寸被嵌入到泡沫中。一種半晶質(zhì)高性能聚合物、聚酯滌綸和玻璃纖維織物被用來(lái)制備傳統(tǒng)的材料以及多孔熱塑性纖維加強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)。將CO2填充復(fù)合材料中，使得CO2飽和于復(fù)合材料中，材料中出現(xiàn)氣泡，之后用原發(fā)泡技術(shù)、壓力入模技術(shù)以及自適應(yīng)鑄模腔技術(shù)使得材料成型。由于在此復(fù)合材料中存在微米級(jí)及亞微米級(jí)的氣孔，明顯減小了材料的密度，同時(shí)顯著提高了材料的抗沖擊性能。通過(guò)將類薄片納米填料（膨脹石墨）散播到基質(zhì)中，材料的結(jié)構(gòu)和功能性能均得到大幅提高。

通過(guò)這種方式加強(qiáng)的材料，使其體積密度從1.67g/cm3減小到1g/cm3以下，平均抗沖擊強(qiáng)度提高2倍以上?；|(zhì)中的小氣泡導(dǎo)致較低的彎曲模量和強(qiáng)度，然而由于有高強(qiáng)度纖維的加入，材料依然具有一定的拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度。該復(fù)合材料將有可能應(yīng)用在同時(shí)需要較高強(qiáng)度、較高抗沖擊性能和較輕質(zhì)量的場(chǎng)合中，可以將其應(yīng)用在車輛的保險(xiǎn)杠及其它防撞和吸收撞擊能量的裝置中，用以加強(qiáng)車輛的安全性，同時(shí)減輕整車質(zhì)量，改善燃油經(jīng)濟(jì)性和提高動(dòng)力性。

刊名：Composites（英）

刊期：2014年第1期

作者：L. Sorrentino et al

編譯：王也