预浸料的超薄化对碳纤维/环氧树脂复合材料拉伸破坏行为的影响

来源期刊：复合材料学报2020年第4期

论文作者：张正 李世超 张金纳 王朝阳 巴文兰 吴海宏

文章页码：800 - 807

关键词：预浸料;超薄化;碳纤维;复合材料;拉伸破坏;

摘    要：采用自主研发的碳纤维(CF)宽展设备,将12K CF宽展预浸制备成0.02 mm和0.10 mm厚的CF/环氧树脂(EP)预浸料,利用模压工艺制成1 mm厚的单向层合板。利用万能试验机、声发射装置和高速照相机组成的集成系统测试其抗拉强度、加载过程中试样内部的损伤情况及断裂破坏时样品宏观形貌的变化。用SEM观测其拉伸断口形貌。分别用超景深显微镜、金相显微镜观测记录CF/EP复合材料预浸料和单向层合板中CF的排布状态以表征薄层化过程中CF和EP的分布状态对CF/EP复合材料拉伸性能的影响。结果表明:薄CF/EP复合材料预浸料中CF的排布更加均匀,制成的CF/EP复合材料单向层合板试样中层间树脂富集区的尺度明显小于厚CF/EP复合材料预浸料制成的试样,试样的抗拉强度提高了15%;薄CF/EP复合材料预浸料制成层合板试样的拉伸宏观断口形貌中分层劈裂现象减少,集束性增强,微观断口形貌中未发现横贯横截面的穿透裂纹。