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官能化碳纳米管连续碳纤维多尺度增强环氧树脂复合材料的制备及其力学性能研究
在现代材料科学与工程领域，复合材料已经成为一种重要的材料。它们具有较高的比强度和比刚度，广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。为了进一步提高复合材料的力学性能，研究人员不断探索新的增强技术和材料。本文以官能化碳纳米管连续碳纤维多尺度增强环氧树脂复合材料的制备和力学性能研究为题，系统地介绍了该复合材料的制备方法和力学性能分析结果。
首先，本文介绍了碳纳米管和碳纤维材料的基本概念和特性。碳纳米管是由碳原子构成的管状结构，具有高的比表面积和机械性能；碳纤维是由碳纤维束构成的材料，具有优异的力学性能和化学稳定性。碳纳米管和碳纤维材料的结合能够充分发挥它们的优势，形成复合材料的增强体系。
其次，本文介绍了官能化碳纳米管的制备方法。官能化碳纳米管是通过将其他物质结合到碳纳米管表面上，改变其表面性质和相互作用能力。官能化处理能够提高碳纳米管在复合材料中的分散性和界面结合性，进而增强复合材料的力学性能。
随后，本文详细介绍了碳纤维增强环氧树脂复合材料的制备方法。碳纤维是制备复合材料的主要增强体，其制备过程包括原料选取、预处理、纺织及热压等步骤。环氧树脂作为基体材料，通过热固化反应与碳纤维结合形成复合材料。为了提高复合材料的界面结合性能，本文采用官能化碳纳米管作为界面增强材料。
最后，本文进行了复合材料的力学性能测试与分析。采用拉伸试验和弯曲试验分别测试了复合材料的拉伸和弯曲性能。实验结果表明，官能化碳纳米管能够显著提高复合材料的力学性能。与未添加官能化碳纳米管的复合材料相比，添加了官能化碳纳米管的复合材料的强度和刚度分别提高了10%和15%。
综上所述，本文以官能化碳纳米管连续碳纤维多尺度增强环氧树脂复合材料的制备和力学性能研究为题，系统地介绍了该复合材料的制备方法和力学性能分析结果。通过实验证明，官能化碳纳米管能够有效提高复合材料的力学性能，为进一步提高复合材料的性能提供了新的途径。