本研究は二段階溶液浸漬法に基づき、熱可塑性複合材料の層間樹脂の集積および強化相の欠乏による層間性能の低下問題を解決するため、複合材料の層間にカーボンナノチューブ（CNTs）を導入した。第一段階の浸漬により樹脂が繊維束内部まで十分に浸透し、第二段階でCNTsが層間領域に分散される。CNTsの添加量が複合材料の層間破壊靭性および面内力学特性に与える影響を体系的に研究した。実験結果は、CNTsの質量分率が1.0 wt%のときに複合材料の層間破壊靭性が最適であり、タイプIの開始および進展破壊靭性はそれぞれ1.23および1.27 kJ/m²に達し、未処理複合材料と比較してそれぞれ51.85%および42.70%の有意な向上を示した。タイプⅡの層間破壊靭性は1.82 kJ/m²であり、44.80%の増加を示した。同時に、この方法は材料の面内特性を損なわず、曲げ強度は1414 MPaに向上した。走査型電子顕微鏡による破面分析により、改質された複合材料の断面はより粗く、微細な亀裂特徴を示し、亀裂進展経路が複雑であることを示した。この方法は樹脂が豊富な層間層におけるCNTsの分布を実現し、高い層間性能を持つ複合材料の製造に対して簡便かつ効果的な技術的手法を提供する。

カーボンナノチューブ; 熱可塑性複合材料; 層間破壊靭性; 力学特性