湿热环境下碳纤维体积含量对层合板力学性能影响的研究

来源 :沈阳航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:renxin216
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针对国产碳纤维树脂基复合材料T300层合板,设计制造了试验件。在70°水浸的条件下进行饱和湿热处理,当碳纤维体积含量分别为58%,65%,70%时,按相关标准测量其在室温下试件的弯曲强度、拉伸强度、层间剪切强度、压缩强度、弹性模量。结果表明:在湿热处理后,65%纤维体积含量的试件,压缩强度、弯曲强度和层间剪切强度值下降最少,压缩强度下降8.1%,弯曲强度下降3.5%,层间剪切强度下降20.6%。70%纤维含量的试件,拉伸强度值下降最少,下降2.1%。受湿热影响最大的是58%纤维含量的试件,强度下降最明显:拉伸强度下降10.4%,压缩强度下降28.1%,弯曲强度下降20.8%,层间剪切强度下降31.3%。湿热处理后复合材料弹性模量的下降与纤维体积含量有关,纤维含量越高弹性模量下降越低,70%纤维含量的试件的弹性模量下降最少,除0°压缩模量有所下降外,弯曲和拉伸模量几乎不变。针对为58%,65%,70%三种不同碳纤维体积含量的国产T300碳纤维复合材料层合板,进行湿热处理后,进行冲击后压缩实验并测量其冲击凹坑的深度,压缩最大载荷和剩余压缩强度。结果表明:在湿热处理后,65%纤维含量的试件抗冲击性能最好,冲击后剩余压缩强度为297Mpa。其次是70%纤维含量,剩余压缩强度为277Mpa,两者相差6.73%。抗冲击性能最差的是58%含量的试件,剩余压缩强度为177Mpa,较65%含量试件下降了40.4%。
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