鋪層方式對碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

編號：FTJS10450

篇名：鋪層方式對碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能的影響

作者：徐超 吳紹利 杜衛(wèi)超 李艷偉 賈穎華

關(guān)鍵詞： 碳纖維復(fù)合材料 鋪層方式 拉伸強(qiáng)度 彎曲強(qiáng)度 彎曲模量

機(jī)構(gòu)： 中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司金屬及化學(xué)研究所 鐵科金化檢測中心有限公司

摘要： 對8種鋪層結(jié)構(gòu)的碳纖維復(fù)合材料進(jìn)行了拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量的測試,通過測試結(jié)果分析了預(yù)浸布面密度、鋪層角度和表層3K編織層對復(fù)合材料性能的影響。面密度為75 g/m2的碳纖維預(yù)浸布復(fù)合材料比同樣鋪層結(jié)構(gòu)、面密度為150 g/m2的碳纖維預(yù)浸布復(fù)合材料的力學(xué)性能更高,這可能是由于面密度高的預(yù)浸布膠更厚,在材料鋪層中更容易出現(xiàn)樹脂聚集區(qū),導(dǎo)致復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度下降;當(dāng)3K編織材料自身強(qiáng)度大于中間鋪層部分的強(qiáng)度時,表層的3K編織材料能夠提高復(fù)合材料的力學(xué)性能,當(dāng)3K編織材料自身強(qiáng)度小于中間鋪層部分的強(qiáng)度時,表層的3K編織材料會降低復(fù)合材料的力學(xué)性能;采用(0°)鋪層結(jié)構(gòu)的碳纖維復(fù)合材料具有明顯的各向異性,復(fù)合材料在90°和0°方向上的力學(xué)性能差異較大;采用(0°/90°)鋪層結(jié)構(gòu)能夠明顯降低復(fù)合材料的各向異性,提高90°和0°方向上的力學(xué)性能;采用(-45°/0°/45°/90°)鋪層結(jié)構(gòu)能夠在(0°/90°)鋪層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步提高45°和-45°方向上的力學(xué)性能。