基于峰值力纳米力学模量成像技术的碳纤维/树脂复合材料界面尺寸与性能的原位表征

• 作者: 孟积兴 杨赢 牛一凡
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 树脂基复合材料 碳纤维 界面 原子力显微镜 模量成像
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 501-507
• 页数: 7页
• 分类号: TB332
• 字数: 5280字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20160526.004

摘要

为准确测定复合材料界面结构的尺寸与性能,提出一种原位峰值力纳米力学模量成像(PF-QNM)技术,对其测试原理、校准方法和适用性进行分析,并采用PF-QNM技术对碳纤维/聚醚醚酮(T300/PEEK)、碳纤维/聚醚砜(T300/PES)和碳纤维/环氧树脂(T700/TR1219B)三种复合材料的界面尺寸和各组分原位模量进行测试.结果标明:该方法的横向分辨率可以达到纳米尺度,测得树脂、界面、纤维区域的弹性模量数值呈梯度上升趋势,区分度明显,T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料界面厚度分别为(69.3±7.9)nm、(101.3±10.2)nm和(48.4±5.4)nm.实验范围内,热固性复合材料界面厚度小于热塑性复合材料.对模量成像图统计分析可得,T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料的树脂区平均弹性模量分别为4.36 GPa、4.96 GPa和3.59 GPa,与其宏观弹性模量数值较为接近.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	牛一凡	中国民航大学中欧航空工程师学院	17	31	4.0	4.0
2	杨赢	中国民航大学中欧航空工程师学院	3	8	2.0	2.0
3	孟积兴	东南大学土木工程学院工程力学系江苏省工程力学分析重点实验室	2	3	1.0	1.0