不同粒子改性环氧树脂基碳纤维复合材料低速冲击及冲击后压缩性能
来源期刊：材料导报2021年第2期
论文作者：王森 赖家美 阮金琦 胡根泉 黄志超
文章页码：2178 - 2184
关键词：纤维增强;粒子改性;冲击性能;冲击后压缩性能;
摘 要：使用单层纳米氧化石墨烯（GO）、纳米SiO2、陶瓷粉对环氧树脂进行改性处理,采用真空辅助树脂传递模塑成型（VARTM）工艺分别制备了[±45/0/90]S、[908]T、[08]T三种铺层角度下的碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板。通过落锤冲击实验、超声C扫描检测、冲击后压缩实验等对不同粒子改性CFRP进行实验研究。结果表明:纳米粒子改性可以显著提升CFRP的抗冲击性能及冲击后压缩性能,与其他铺层角度相比,[±45/0/90]S铺层CFRP有效抑制了冲击裂纹的扩展,且单层纳米GO改性下的[±45/0/90]S铺层层合板最大冲击载荷及冲击后压缩强度分别达到3 470 N、124.8 MPa,冲击损伤面积仅有580 mm2。与无粒子改性同种铺层层合板相比,最大冲击载荷及冲击后压缩强度相应提高了30%、47.3%,冲击损伤面积减小了15.5%。
王森1，赖家美1，阮金琦1，胡根泉1，黄志超2
1. 南昌大学机电工程学院聚合物成型研究室2. 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室
摘 要：使用单层纳米氧化石墨烯（GO）、纳米SiO2、陶瓷粉对环氧树脂进行改性处理,采用真空辅助树脂传递模塑成型（VARTM）工艺分别制备了[±45/0/90]S、[908]T、[08]T三种铺层角度下的碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板。通过落锤冲击实验、超声C扫描检测、冲击后压缩实验等对不同粒子改性CFRP进行实验研究。结果表明:纳米粒子改性可以显著提升CFRP的抗冲击性能及冲击后压缩性能,与其他铺层角度相比,[±45/0/90]S铺层CFRP有效抑制了冲击裂纹的扩展,且单层纳米GO改性下的[±45/0/90]S铺层层合板最大冲击载荷及冲击后压缩强度分别达到3 470 N、124.8 MPa,冲击损伤面积仅有580 mm2。与无粒子改性同种铺层层合板相比,最大冲击载荷及冲击后压缩强度相应提高了30%、47.3%,冲击损伤面积减小了15.5%。
关键词：纤维增强;粒子改性;冲击性能;冲击后压缩性能;
