单向碳纤维增强树脂基复合材料的超低温力学性能

• 作者: 何辉永 刘新 武湛君 许乔奇
• 来源期刊: 复合材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维 复合材料 超低温 力学性能 微观特征 变化机制
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 树脂基复合材料
• 页码范围: 2437-2445
• 页数: 9页
• 分类号: TB332
• 字数: 4448字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20170224.001

摘要

采用真空袋-热压罐工艺制备单向碳纤维增强树脂基复合材料(CFs/EP)层合板,并将高低温试验箱与万能试验机相结合,通过合理使用低温胶和低温引伸计,并在降温过程中实施应力-应变实时调零等关键技术,在室温和液氧超低温度(-183℃)下对单向CFs/EP层合板进行拉伸和弯曲试验,研究了其超低温力学性能,并根据室温和超低温试验后试样的微观和宏观特征,揭示了超低温环境下复合材料力学性能变化机制.结果表明,与室温力学性能相比,单向CFs/EP层合板超低温拉伸强度下降约为9.5%,而拉伸模量上升约为6.2%,主要是由于超低温环境下,树脂的收缩使绝大部分碳纤维与树脂间形成了强界面,拉伸后试样呈"劈裂式"破坏形式,无法使每根纤维都充分发挥其强度,拉伸强度下降,同时超低温也限制了树脂大分子链的运动,所以导致单向CFs/EP层合板拉伸模量上升;单向CFs/EP层合板超低温弯曲强度和弯曲模量分别提高约54.75%和11.64%,这是由于单向CFs/EP层合板的常温和超低温的弯曲破坏形式均为分层剪切破坏,超低温下复合材料的界面增强,提高了单向CFs/EP层合板抵抗剪切分层的能力,进而使CFs/EP的弯曲性能得到提高.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘新	大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院	45	277	9.0	12.0
2	武湛君	大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院	38	183	8.0	12.0
3	何辉永	大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院	4	20	3.0	4.0
4	许乔奇	大连理工大学运载工程与力学学部航空航天学院	3	20	3.0	3.0