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結(jié)構(gòu)化增韌層增韌RTM復(fù)合材料性能

發(fā)布時間:2016-08-05 12:03

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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·

脂的擴展,并且增韌沖擊試樣的背面發(fā)生纖維層的

、開裂和纖維折斷的區(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型裂紋張開的作用,把壓縮載荷分配到碳纖維層內(nèi),而不使富樹脂的層間在較低的壓

縮載荷下屈曲,并先行開裂,從而提高了沖擊后壓縮強度。

/對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

·8·

復(fù)合材料學(xué)報

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[],F,Y,A,9henQunfenanZheniniXiaosunXuefen。谩 。纾纾纾纾穑纾纭 

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[]C,F,X,Y11henQunfenanZheninuYahoniXiaosu. 。纾纾纾纾穑纾纭 

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]化動力學(xué)研究和TTT圖繪制[J.復(fù)合材料學(xué)報,2006,23():1175.-2

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,層間的樹脂將PNF中的空隙填滿同時又與層內(nèi)樹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)合材料在遭受低速沖擊時,其中的高韌性熱塑性纖維通過彈性變形能夠有效地吸收沖擊能量,同時其連續(xù)化的無序結(jié)構(gòu)使層間裂紋在擴展路徑中連續(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度。

3 結(jié) 論

()利用尼龍無紡布(對U1PNF)3160碳纖維

/增強環(huán)氧樹脂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

/強環(huán)氧3266樹脂基復(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,尼龍纖維與樹脂基體并沒有形成因3266

熱固性樹脂固化反應(yīng)而誘導(dǎo)的相分離結(jié)構(gòu),而是完整保持了PNF的無序分布的結(jié)構(gòu),在其孔隙間分布著樹脂基體。這種熱塑性PNF為連續(xù)相,熱固性樹脂為另一連續(xù)相的非反應(yīng)誘導(dǎo)相分離的雙連續(xù)結(jié)構(gòu),經(jīng)驗證具有顯著的增韌效果。參考文獻(xiàn):

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adhesionanisotropy

(下轉(zhuǎn)第35頁)

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