力学与失效英文2022被引 8

碳纤维-热塑性混杂织物与创新型液态热塑性树脂复合材料的第I型和第II型分层特性及表面形貌研究

On the Mode I and Mode II Delamination Characteristics and Surface Morphological Aspects of Composites with Carbon-Thermoplastic Hybrid Fabrics and Innovative Liquid Thermoplastic Resin

Somen K. Bhudolia, Goram Gohel, Durga Vasudevan, Kah Fai Leong, Pierre Gérard · Nanyang Technological University

Ask AI about this

期刊 / 来源Polymers

卷/期/页14 / 19 / 4155-4155

DOI10.3390/polym14194155

原文链接查看原文 ↗

关键词：碳纤维增强复合材料热塑性树脂混杂织物分层特性临界应变释放率表面形貌裂纹阻止机制

摘要整理

本研究考察了混杂碳纤维-超高分子量聚乙烯(UHMWPE)织物与新型液态热塑性丙烯酸Elium®树脂(常温可加工)在第I型和第II型加载条件下的分层行为。通过加垫片法、第I型和第II型加载性能测试，以及表面形貌断裂学分析来阐明失效机制。研究结果表明：混杂碳纤维-UHMWPE/Elium®复合材料的第I型临界应变释放率(GIC)比碳纤维-UHMWPE/环氧树脂复合材料高22.81%，第II型临界应变释放率(GIIC)高22.2%；碳纤维-UHMWPE/Elium®复合材料的GIC比对应环氧树脂体系高11.11%，GIIC高7.58%。混杂纤维增强热塑性复合材料表现出基体严重塑性变形、粗糙的断裂面、解离表面微裂纹、广泛的纤维桥接和裂纹分支，这些因素共同促进了分层性能的改善。混杂纤维结构通过纤维纱线尺寸不匹配引起的曲折裂纹路径和树脂富集区路径等裂纹阻止机制，对分层性能产生了有利影响。研究表明液态热塑性树脂与混杂织物的组合具有优异的抗分层性能，为高性能复合材料的开发提供了新的思路。

碳纤维-热塑性混杂织物与创新型液态热塑性树脂复合材料的第I型和第II型分层特性及表面形貌研究

摘要整理

相关论文