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Poly(p-phenylene benzobisoxazole) Fiber/Epoxy Composites Reinforced with Carbon Nanotubes and Graphene Oxide for Enhanced Interfacial Adhesion and Mechanical Strength
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-11-09 , DOI: 10.1021/acsanm.1c02679 Bo Song 1 , Zhide Liu 1 , Lei Chen 2 , Lichun Ma 3 , Yudong Huang 4
ACS Applied Nano Materials ( IF 5.3 ) Pub Date : 2021-11-09 , DOI: 10.1021/acsanm.1c02679 Bo Song 1 , Zhide Liu 1 , Lei Chen 2 , Lichun Ma 3 , Yudong Huang 4
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Herein, CNT and GO were used to construct the multiscale-reinforced interphase of the PBO fiber composite for exploring their action in the interfacial adhesion and overall mechanical performance. Compared to the grafting CNT or GO, the cografting of CNT/GO shows better interfacial regulation including increased surface wettability of fiber, enhanced interfacial adhesion, and improved failure resistance of the interfacial region. The interface structure of GO@CNT endows the composites with significantly improved interfacial adhesion. The IFSS and ILSS increased by 20.75 (or 31.42)% and 32.85 (or 51.64)%, respectively, compared to the interphase of CNT (or GO). The reinforcing effect of CNT/GO also leads to the improvement in mechanical features, interfacial load transfer, local stress elimination, and crack propagating inhibition of the interphase. The impact strength of PBO–GO@CNT composite increased from 67.25 to 106.78 kJ/m2. The strategy of interfacial engineering developed by our study will play a crucial role in the field of structural materials, flexible sensors, supercapacitors, catalysts, and energy conversion and storage materials.
中文翻译：
用碳纳米管和氧化石墨烯增强的聚（对亚苯基苯并双恶唑）纤维/环氧树脂复合材料以提高界面粘附力和机械强度
在此，CNT 和 GO 用于构建 PBO 纤维复合材料的多尺度增强界面，以探索它们在界面粘附和整体机械性能方面的作用。与接枝 CNT 或 GO 相比，CNT/GO 的共接枝显示出更好的界面调节，包括增加纤维的表面润湿性、增强的界面粘合力和提高界面区域的抗破坏性。GO@CNT 的界面结构赋予复合材料显着提高的界面粘附力。与 CNT（或 GO）的中间相相比，IFSS 和 ILSS 分别增加了 20.75（或 31.42）％和 32.85（或 51.64）％。CNT/GO 的增强作用还导致机械特性、界面载荷转移、局部应力消除和界面裂纹扩展抑制的改善。2 . 我们研究开发的界面工程策略将在结构材料、柔性传感器、超级电容器、催化剂以及能量转换和存储材料领域发挥关键作用。
更新日期：2021-11-26
中文翻译：
用碳纳米管和氧化石墨烯增强的聚（对亚苯基苯并双恶唑）纤维/环氧树脂复合材料以提高界面粘附力和机械强度
在此，CNT 和 GO 用于构建 PBO 纤维复合材料的多尺度增强界面，以探索它们在界面粘附和整体机械性能方面的作用。与接枝 CNT 或 GO 相比，CNT/GO 的共接枝显示出更好的界面调节，包括增加纤维的表面润湿性、增强的界面粘合力和提高界面区域的抗破坏性。GO@CNT 的界面结构赋予复合材料显着提高的界面粘附力。与 CNT（或 GO）的中间相相比，IFSS 和 ILSS 分别增加了 20.75（或 31.42）％和 32.85（或 51.64）％。CNT/GO 的增强作用还导致机械特性、界面载荷转移、局部应力消除和界面裂纹扩展抑制的改善。2 . 我们研究开发的界面工程策略将在结构材料、柔性传感器、超级电容器、催化剂以及能量转换和存储材料领域发挥关键作用。
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