多壁碳纳米管碳纤维增强体及其树脂基复合材料的结构与性能综述报告.docx

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多壁碳纳米管（Multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs）是一种由多层石墨烯卷曲而成的纳米材料，具有高的强度、优良的导电性和热机械性能。碳纤维是以高性能炭纤维为基材，通过树脂基复合材料制备而成的增强体。本文将综述多壁碳纳米管碳纤维增强体及其树脂基复合材料的结构与性能。
首先，多壁碳纳米管具有优异的力学性能。MWCNTs的特殊结构使其具有高强度和高模量的特点，被广泛应用于增强材料中。研究表明，将MWCNTs掺杂在树脂基体中，可以显著提高复合材料的强度和刚度。这是因为MWCNTs的超高强度能够有效地将应力转移到碳纤维增强体中，增强了材料的机械性能。
其次，多壁碳纳米管具有良好的导电性能。MWCNTs作为导电增强剂，可以在树脂基体中形成三维导电网络，显著提高复合材料的导电性能。研究表明，添加少量MWCNTs可以使复合材料具有较低的电阻率，并表现出优异的导电性能。这对于一些需要储能或传导电的应用非常重要。
此外，多壁碳纳米管还具有优良的热机械性能。由于碳纳米管的高导热性和低热膨胀系数，MWCNTs可以有效地提高复合材料的热导率和热稳定性。研究表明，添加适量的MWCNTs可以提高复合材料的热导率，并显著降低热膨胀系数，提高材料的热稳定性。
最后，多壁碳纳米管还具有良好的界面相容性。由于MWCNTs与碳纤维的相似结构，MWCNTs与碳纤维之间存在较强的相容性，可以有效地改善树脂基复合材料的界面性能。研究表明，在多壁碳纳米管与碳纤维复合的材料中，可以实现强有力的相互作用，提高界面结合强度和界面剪切强度。
综上所述，多壁碳纳米管与碳纤维的复合材料具有优异的结构与性能。MWCNTs作为增强剂，可以显著提高复合材料的力学性能、导电性能、热机械性能和界面性能。因此，多壁碳纳米管碳纤维增强体及其树脂基复合材料在航空航天、汽车、能源等领域具有广阔的应用前景。