PAMAM增强铝/环氧树脂复合材料界面机理研究

"PAMAM层对铝/环氧树脂基复合材料界面增强机制研究，通过引入树枝状大分子PAMAM实现环氧树脂与铝之间的化学连接，以提高复合材料的界面剪切强度。" 在复合材料领域，尤其是纤维缠绕金属内衬复合材料，界面性能对于材料整体的力学性能至关重要。铝/环氧树脂基复合材料由于树脂与金属间的弱连接，往往限制了其在实际应用中的效能。彭庆宇、李宜彬和赫晓东的研究提出了一种创新方法，即利用树枝状大分子PAMAM（聚酰胺-胺）来改善这种界面结合。 PAMAM是一种具有多级分支结构的聚合物，它的氨基功能团可以与铝表面的羟基发生化学反应，形成牢固的化学键。这一过程通过X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）进行了表征，证实了PAMAM与铝表面的化学连接。PAMAM在铝表面的吸附行为受到铝表面羟基数量的影响，因此可以通过不同的表面预处理技术（如NaOH处理）来调控铝表面的羟基含量，从而控制PAMAM的吸附量。 研究发现，PAMAM的引入显著提高了环氧树脂与铝界面的剪切强度。当铝表面经过NaOH处理并吸附最多PAMAM时，界面剪切强度可提高50%，达到7.1MPa。这表明PAMAM层有效地增强了树脂与金属之间的界面粘接，提高了材料的整体机械性能。 关键词：树脂基复合材料；界面剪切强度；聚酰胺-胺 该研究对于理解和优化铝/环氧树脂基复合材料的界面特性具有重要意义，也为设计高性能的金属-树脂复合材料提供了新的策略。通过控制PAMAM层的厚度和性质，可以预见在未来的复合材料制造中，这种技术有可能被广泛应用于增强其他金属-树脂系统的界面性能，从而提升整体材料的耐久性和可靠性。