碳纤维环氧复合材料激光辐照行为及其表面涂层制备研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20260228.006

复合材料科学与工程 ›› 2026, Vol. 0 ›› Issue (2): 44-48.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20260228.006

碳纤维环氧复合材料激光辐照行为及其表面涂层制备研究

杨昱^1,2,3, 王思薇^1,2,3, 马壮^1,2,3, 高丽红^1,2,3*

1.北京理工大学材料学院,北京 100081;
2.冲击环境材料技术国家级重点实验室,北京 100081;
3.北京理工大学唐山研究院,唐山 063000

收稿日期:2024-12-10 出版日期:2026-02-28 发布日期:2026-03-12
通讯作者: 高丽红(1984—),女,博士,教授,博士生导师,研究方向为高温防护材料,gaolihong@bit.edu.cn。
作者简介:杨昱(1997—),男,博士,研究方向为高温防护材料。
基金资助:
国家自然科学基金(52371052)

Study on laser irradiation behavior of carbon fiber epoxy composites and preparation of coatings

YANG Yu^1,2,3, WANG Siwei^1,2,3, MA Zhuang^1,2,3, GAO Lihong^1,2,3*

1. School of Materials Science and Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;
2. National Key Laboratory of Science and Technology on Materials under Shock and Impact, Beijing 100081, China;
3. Tangshan Research Institute, Beijing Institute of Technology, Tangshan 063000, China

Received:2024-12-10 Online:2026-02-28 Published:2026-03-12

摘要/Abstract

摘要： 碳纤维环氧复合材料在航空航天等领域获得了广泛应用,随着激光技术的发展,激光与材料之间的相互作用研究具有重要价值。本文使用高能连续激光对碳纤维环氧复合材料样品进行了激光辐照试验分析,并以有机硅树脂为基料,氮化硼为填料,添加不同含量的聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)乳液,采用刮涂法在碳纤维环氧复合材料表面制备了新型涂层材料。在17.1 W/cm²的功率密度下,随着辐照时间的延长,碳纤维环氧复合材料样品损伤程度逐渐增加。制备得到的改性树脂基涂层反射率可达83.7%,随着PTFE含量的增加,涂层表面孔洞减少,F—C—F键逐渐增强,接触角增加,改善了涂层表面疏水性能。

关键词: 碳纤维环氧复合材料, 激光辐照试验, 有机硅, 聚四氟乙烯, 反射率, 疏水性能

Abstract: Carbon fiber epoxy composites have been widely used in aerospace and other fields, and with the development of laser technology, the study of the interaction between laser and materials is of great value. In this paper, the carbon fiber epoxy composite was irradiated with high energy continuous laser, and the new coatings were prepared on the surface of the carbon fiber epoxy composite with silicone resin as the base material, boron nitride as the filler, and polytetrafluoroethylene (PTFE) emulsion with different contents. At a power density of 17.1 W/cm², the damage degree of carbon fiber epoxy composite increases with the extension of irradiation time. The reflectance of the modified resin-based protective coating can reach to 83.7%. With the increase of PTFE content, the holes of the coating are reduced, the F—C—F bond is gradually strengthened, and the contact angle is increased, which improves the surface hydrophobic property of the coating.

Key words: arbon fiber epoxy composites, laser irradiation, silicone, polytetrafluoroethylene, reflectance, hydrophobic property

中图分类号:

TB332

杨昱, 王思薇, 马壮, 高丽红. 碳纤维环氧复合材料激光辐照行为及其表面涂层制备研究[J]. 复合材料科学与工程, 2026, 0(2): 44-48.

YANG Yu, WANG Siwei, MA Zhuang, GAO Lihong. Study on laser irradiation behavior of carbon fiber epoxy composites and preparation of coatings[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2026, 0(2): 44-48.

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Study on laser irradiation behavior of carbon fiber epoxy composites and preparation of coatings

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