单向碳纤维增强复合材料与回收碳纤维和短纤维芳纶非织造布夹层的弯曲和剪切强度性能

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碳纤维增强复合材料（CFRP）是应用最广泛的复合材料之一，其废弃物来自制造过程或服役期满。由于环保考虑和政府法规要求，CFRP回收利用势在必行。本研究采用湿纸浆成型技术将回收碳纤维（rCF）和短纤维芳纶（vAF）分别制成60 g/m²非织造布垫。将每种垫层与两层树脂膜夹层，再与12层单向（UD）碳/环氧预浸料带交错堆叠。采用真空袋辅助压缩模塑工艺制备复合材料层板，水射流切割样品。结果表明，与对照组相比，含非织造布垫的CFRP弯曲模量和比弯曲模量均有提升：rCF垫层试样弯曲模量增加约8.2%，vAF垫层试样增加约12.0%；比弯曲模量分别增加约9.5%和13.3%。然而，剪切强度分别下降约6.4%和6.0%。非织造布垫层导致的剪切强度下降反映在弯曲强度性能上：vAF垫层试样弯曲强度增加约1.1%，而rCF垫层试样下降约7.9%。为改善剪切强度性能，建议对垫层表面进行偶联剂处理以增强界面粘合。

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