海洋环境下MWCNT-硅烷涂层玄武岩纤维增强环氧复合材料的机械、热以及摩擦学响应

本研究针对海水诱导的海洋纤维增强聚合物复合材料的分层问题。开发了一种多尺度增强系统，该系统结合了玄武岩纤维（BF）和多壁碳纳米管（MWCNTs），采用一步浸渍方法制备。使用协同硅烷偶联剂3-氨基丙基三乙氧基硅烷（KH-550）和3-环氧丙基三甲氧基硅烷（KH-560）来增强BF和MWCNTs之间的结合。通过手工铺层制造复合材料层，并经历了4个月的海水老化。傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和热重分析（TGA）等表征技术确认了BF上均匀的MWCNTs涂层，并改善了机械和热性能。与纯玄武岩环氧复合材料相比，改性后的MWCNTs复合材料展现了更高的抗拉强度、显微硬度和冲击耐受性，并且老化后这些性能的保持显著提高。此外，水分吸收和摩擦显著降低。对磨损表面的SEM分析进一步支持了由于硅烷和CNT处理的结合而提高的耐腐蚀性。这些发现为推动海洋应用中的玄武岩纤维增强复合材料提供了宝贵的见解.