結(jié)構(gòu)化增韌層增韌RTM復(fù)合材料性能
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張 朋,等:結(jié)構(gòu)化增韌層增韌RTM復(fù)合材料性能·7·
脂的擴(kuò)展,并且增韌沖擊試樣的背面發(fā)生纖維層的
、開(kāi)裂和纖維折斷的區(qū)域明顯變小,如圖12(a)()所示,因此相應(yīng)的損傷投影面積也大大減小,12c
()、()如圖1所示。而在沖擊后壓縮階段,能2b12d
夠有效抑制Ⅰ型裂紋張開(kāi)的作用,把壓縮載荷分配到碳纖維層內(nèi),而不使富樹(shù)脂的層間在較低的壓
縮載荷下屈曲,并先行開(kāi)裂,從而提高了沖擊后壓縮強(qiáng)度。
/對(duì)U3160PNF3266復(fù)合材料的層間形貌進(jìn)-
行觀察發(fā)現(xiàn),PNF在復(fù)合材料的層間仍然保持了)),原有的結(jié)構(gòu)形式(圖13(aPNF的結(jié)構(gòu)形式保持
())。利用甲酸溶液將
增韌復(fù)合材料完整(如圖13b
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復(fù)合材料學(xué)報(bào)
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層間的熱塑相刻蝕除去后,再進(jìn)行微觀形貌觀察發(fā)現(xiàn),在熱固性樹(shù)脂基體的表面也出現(xiàn)了一些微觀結(jié)構(gòu),,這與前面所觀察到的PNF表面出現(xiàn)的微觀結(jié)構(gòu)相似,同樣可能是由于PNF在樹(shù)脂基體中發(fā)生了一定程度的溶脹或溶解所致。但是,在復(fù)合材料層間并未出現(xiàn)因固化反應(yīng)誘導(dǎo)的相分離所形成的明)、顯的分相結(jié)構(gòu),如圖1所示。U3(c13(d)3160-
/PNF3266復(fù)合材料的層間形成了一種由熱塑性PNF及完全貫穿于其中的熱固性樹(shù)脂基體組成的一種非反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的雙連續(xù)結(jié)構(gòu)。PNF為熱塑性連續(xù)相,層間的樹(shù)脂將PNF中的空隙填滿同時(shí)又與層內(nèi)樹(shù)脂基體相互連接形成熱固性連續(xù)相。這種非反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的雙連續(xù)結(jié)構(gòu)使復(fù)合材料在遭受低速?zèng)_擊時(shí),其中的高韌性熱塑性纖維通過(guò)彈性變形能夠有效地吸收沖擊能量,同時(shí)其連續(xù)化的無(wú)序結(jié)構(gòu)使層間裂紋在擴(kuò)展路徑中連續(xù)不斷地受到阻礙,從而有效地阻止了層間裂紋的快速擴(kuò)展,進(jìn)而降低損傷面積,提高復(fù)合材料層合板的沖擊后壓縮強(qiáng)度。
3 結(jié) 論
()利用尼龍無(wú)紡布(對(duì)U1PNF)3160碳纖維
/增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂3進(jìn)行層266復(fù)合材料(U31603266)間增韌后,PNF層間增韌改性的U3160碳纖維增
/強(qiáng)環(huán)氧3266樹(shù)脂基復(fù)合材料(U3160PNF3266)-的層間韌性得到顯著提高,沖擊后壓縮強(qiáng)度(Com-,)從未增韌體系strenthafterimactCAIression pgp
(/。U31603266)的212MPa提高到281MPa/U3160PNF3266復(fù)合材料的Ⅰ型層間斷裂韌性-(和Ⅱ型層間斷裂韌性(分別提高了1.GⅠC)GⅡC)1倍和1.4倍。
()在P/2NF層間增韌復(fù)合材料(U3160PNF-
)的層間,尼龍纖維與樹(shù)脂基體并沒(méi)有形成因3266
熱固性樹(shù)脂固化反應(yīng)而誘導(dǎo)的相分離結(jié)構(gòu),而是完整保持了PNF的無(wú)序分布的結(jié)構(gòu),在其孔隙間分布著樹(shù)脂基體。這種熱塑性PNF為連續(xù)相,熱固性樹(shù)脂為另一連續(xù)相的非反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的雙連續(xù)結(jié)構(gòu),經(jīng)驗(yàn)證具有顯著的增韌效果。參考文獻(xiàn):
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KEYWORDSFORCOMPOSITES
A:MATERIAL
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carboncarboncomosites-。穑妫椋猓颍澹悖澹颍幔恚椋恪
ceramicatrixcomosites-m preinforcementdiscontinuous。妫幔猓颍椋悖螅簦澹簦椋欤澹螅妫椋猓颍澹螅妫铮幔恚螅欤幔螅螅妫椋猓颍澹蟆。纾欤幔螅螅澹螅
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adhesionanisotropy
(下轉(zhuǎn)第35頁(yè))
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