Multi-Functional Carbon Fibre Composites using Carbon Nanotubes as an Alternative to Polymer Sizing.
Multi-Functional Carbon Fibre Composites using Carbon Nanotubes as an Alternative to Polymer Sizing.
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DOI：
10.1038/srep37334
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发表时间：
2016-11-23
影响因子：
4.6
通讯作者：
Silva SR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pozegic TR;Anguita JV;Hamerton I;Jayawardena KD;Chen JS;Stolojan V;Ballocchi P;Walsh R;Silva SR
碳纤维增强聚合物（CFRP）因其高强度和低重量而被引入航空航天、汽车和土木工程行业。CFRP的一个关键特征是聚合物上浆--一种涂覆在碳纤维表面的涂层，以帮助处理，提高纤维和聚合物基质之间的界面粘合力，并允许这种基质润湿碳纤维。在本文中，我们介绍了一种替代材料的聚合物上浆，即碳纤维上的碳纳米管（CNT），它还赋予电和热功能。高质量的CNT以高密度生长，这是由于35 nm的铝中间层，其先前已被证明可以使催化剂在碳纤维基材中的扩散最小化。碳纳米管改性的碳纤维增强塑料显示300%，450%和230%的改善，在“表面”，“通过厚度”和“体积”方向上的导电性。此外，通过厚度热导率计算显示增加了107%。这些改进表明了直接替代雷击解决方案的潜力，并提高了航空航天工业中采用的当前除冰解决方案的效率。
Carbon fibre reinforced polymers (CFRP) were introduced to the aerospace, automobile and civil engineering industries for their high strength and low weight. A key feature of CFRP is the polymer sizing - a coating applied to the surface of the carbon fibres to assist handling, improve the interfacial adhesion between fibre and polymer matrix and allow this matrix to wet-out the carbon fibres. In this paper, we introduce an alternative material to the polymer sizing, namely carbon nanotubes (CNTs) on the carbon fibres, which in addition imparts electrical and thermal functionality. High quality CNTs are grown at a high density as a result of a 35 nm aluminium interlayer which has previously been shown to minimise diffusion of the catalyst in the carbon fibre substrate. A CNT modified-CFRP show 300%, 450% and 230% improvements in the electrical conductivity on the ‘surface’, ‘through-thickness’ and ‘volume’ directions, respectively. Furthermore, through-thickness thermal conductivity calculations reveal a 107% increase. These improvements suggest the potential of a direct replacement for lightning strike solutions and to enhance the efficiency of current de-icing solutions employed in the aerospace industry.
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Boura, O.;Diamanti, E. K.;Paipetis, A. S.
通讯作者：
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Hu Zhi-hui;Dong Shao-ming;Zhang Xiang-yu
通讯作者：
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DOI：
10.1016/j.compositesa.2012.02.016
发表时间：
2012-09-01
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Kamae, Toshiya;Drzal, Lawrence T.
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Drzal, Lawrence T.