力学与失效英文2020被引 53
层间/环氧树脂粘接性对热塑性纤维网夹层碳纤维/环氧树脂复合材料I型和II型断裂性能的影响
The influence of interlayer/epoxy adhesion on the mode-I and mode-II fracture response of carbon fibre/epoxy composites interleaved with thermoplastic veils
Dong Quan, Brian Deegan, René Alderliesten, Clemens Dransfeld, Neal Murphy, Alojz Ivankoviç, Rinze Benedictus · Delft University of Technology
摘要整理
热塑性纤维网(TPVs)与环氧树脂的相容性通常较差,这是由于热塑性材料固有的表面能低所致,严重影响了TPVs作为碳纤维/环氧树脂复合材料夹层增韧材料的性能。传统的热塑性材料表面活化方法(如电晕放电、等离子体处理和酸蚀)不适用于纳米/微米级直径的热塑性纤维网,因为这些方法会对其造成严重损伤。本研究提出了紫外线(UV)辐照技术来活化聚苯硫醚(PPS)纤维网表面,有效改善了其与环氧树脂的粘接性。通过研究改善的纤维网/环氧树脂粘接性对夹层层板I型和II型断裂行为及相应断裂机制的影响,发现:对于树脂传递模塑(RTM)工艺制造的非织造布层板,改善的PPS纤维网/环氧树脂粘接性显著增强了增韧性能,通过引入额外的碳纤维分层和显著的PPS纤维损伤来实现;而对于单向预浸料制造的层板,增加的纤维网/环氧树脂粘接性抑制了断裂过程中PPS纤维的桥接作用,对断裂性能产生了显著的负面影响。研究结果表明,纤维网/基体粘接性与增韧机制之间存在复杂的相互作用,需要根据具体的层板结构和制造工艺进行优化设计。
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