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论文类型：会议论文

发表时间：2009-08-24

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关键字：碳纳米管;超高分子量聚乙烯;纳米复合材料;增强机理;力学行为;断裂应变能

摘要：碳纳米管(CNT)由于其独特的结构形式和优越的力学性能而被看成是目前最具潜力的新型纳米级增强材料，并被广泛应用到各种不同基体的纳米复合材料当中。本文利用凝胶纺丝法将多壁碳纳米管(MWCNT)成功地加入到超高分子量聚乙烯(UHMWPE)基体中得到原纤维，继而通过热拉伸法制备出高性能的纳米复合材料纤维。拉伸实验的结果表明该纤维的比机械性质优于目前的大多数商用纤维。与相似模量的纯超高分子量聚乙烯纤维相比，CNT/UHMWPE复合材料纤维的强度和延展性均得到明显的提高，而且断裂应变能密度的增长也超过50％。根据实验观测的结果建立了对应的分子模型。从实验和理论上分析了该复合材料可能的增强机理。数值结果与实验结果一致，有力的支持了本文所提出的CNT/UHMWPE 复合材料纤维的增强机理。