碳纖維/樹脂基復合材料(CFRP)廣泛應用于民用航空器結(jié)構(gòu),在服役期間會受到復雜環(huán)境的作用,其中低強度電流對CFRP的影響受到的關(guān)注較少。本文的研究目標是獲取弱電流作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂的界面溫度,獲得電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂界面剪切強度和層壓板結(jié)構(gòu)沖擊后壓縮性能(CAI)的演變規(guī)律,通過對電熱作用下界面應力和界面物化性能的分析,揭示了碳纖維/環(huán)氧樹脂性能演變的機理。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:復合材料碳纖維/樹脂界面相尺寸很小,電熱作用下的界面溫度無法直接獲得。本文利用碳纖維的溫敏特性,間接獲得了碳纖維/樹脂界面溫度。單絲碳纖維加載電流在0⁸mA時,其界面溫度變化范圍為25²25℃。單絲斷裂實驗結(jié)果表明,電熱作用下碳纖維單絲/環(huán)氧樹脂復合體試樣的界面剪切強度呈現(xiàn)先增大后減小的規(guī)律,拐點電流強度為6mA,此時界面溫度達到140℃,界面剪切強度上升到62.39(±1.02)MPa,較未通電試樣提高了22.50%。通過拉曼光譜G′峰的變化測得了電熱作用下的碳纖維/樹脂界面應力演變規(guī)律,發(fā)現(xiàn)電流為3mA,界面溫度達到65℃時,界面壓應力出現(xiàn)了由單調(diào)增...

【文章頁數(shù)】：61 頁

【學位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 碳纖維增強樹脂基復合材料在商用飛機中的應用
    1.2 碳纖維增強樹脂基復合材料界面特性及表征
        1.2.1 碳纖維增強樹脂基復合材料界面
        1.2.2 碳纖維增強樹脂基復合材料界面的微觀結(jié)構(gòu)的表征
        1.2.3 碳纖維增強樹脂基復合材料界面結(jié)合性能的表征
        1.2.4 碳纖維增強樹脂基復合材料界面殘余應力的表征
    1.3 碳纖維增強樹脂基復合材料的電熱特性
    1.4 本課題主要研究內(nèi)容
第二章 試驗及表征方法
    2.1 試驗材料與儀器
    2.2 試樣制備
        2.2.1 碳纖維單絲類試樣
        2.2.2 碳纖維/環(huán)氧樹脂界面組分混合試樣
        2.2.3 碳纖維/環(huán)氧樹脂層板試樣
    2.3 電熱作用試驗
        2.3.1 碳纖維單絲類試樣通電
        2.3.2 CFRP層板試樣通電
    2.4 性能測試及表征
        2.4.1 CFRP界面應力表征
        2.4.2 CFRP界面物化性能表征
        2.4.3 CFRP力學性能表征
        2.4.4 CFRP形貌表征
第三章 電熱作用對CFRP界面應力的影響
    3.1 碳纖維上漿的有效性及樹脂基體耐溫性
    3.2 電熱作用下碳纖維單絲/環(huán)氧樹脂復合體試樣的界面溫度
    3.3 拉曼光譜分析
    3.4 電熱作用對碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料界面應力的影響
    3.5 本章小結(jié)
第四章 電熱作用對CFRP界面物化性能的影響
    4.1 碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料的界面組分
    4.2 電熱作用對碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料界面物理性能的影響
    4.3 電熱作用對碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料界面化學結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 電熱作用對CFRP力學性能的影響
    5.1 電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料界面結(jié)合性能分析
    5.2 電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂層壓板結(jié)構(gòu)性能分析
        5.2.1 電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂層壓板溫度
        5.2.2 電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂層壓板低速沖擊試驗分析
        5.2.3 電熱作用下碳纖維/環(huán)氧樹脂層壓板受沖擊后壓縮性能分析
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3784728