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MOF-5/碳纤维增强复合材料力学及摩擦学性能研究

碳纤维增强树脂基复合材料以其密度低、比强度高、高耐磨损性成为汽车和装备制造领域不可或缺的材料。为了改善树脂基摩擦材料中由于基体磨损、界面脱粘、碳纤维剥离断裂、基体脱落等原因的产生的摩擦失效，设计具有有机-无机杂化特征的MOF-5作为界面增强体，从而在磨损过程中改善碳纤维表面的化学惰性环境，进而提高纤维与树脂基体界面传递载荷的能力、避免界面处应力集中问题。研究结果表明，MOF-5以化学键合的形式生长在碳纤维表面，MOF-5/碳纤维增强复合材料的拉伸和弯曲强度分别提高130.1%和71.4%，磨损率降低了约39.9%，具有较高的摩擦系数且连续制动过程稳定性明显提升，表现出良好的应用前景。