温度和吸湿热老化对碳纤维/聚酰胺6复合材料性能及压缩失效机制的影响

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碳纤维增强聚酰胺6（CF/PA6）复合材料具有优异的综合性能，但其应用受到服役环境的显著影响。本研究评估了温度（25、80、140和200°C）和吸湿热条件对含分层损伤的CF/PA6复合材料力学性能的影响，并研究了其损伤行为和失效机制。吸湿热老化后，PA6的重结晶改善了CF/PA6复合材料的耐热性，但水分吸收降低了复合材料的界面强度，导致模量和压缩强度分别下降24%和42%。随着温度升高，CF/PA6复合材料的压缩强度逐渐下降（从25°C时的132 MPa降至200°C时的24 MPa），失效模式从纤维断裂、层间剪切断裂、分层逐步转变为纤维微屈曲。此外，CF/PA6复合材料的压缩失效过程分为三个阶段：屈曲、分层鼓起和纤维微屈曲失效。研究表明吸湿热老化显著削弱纤维/树脂界面性能，纤维断裂、层间剪切和分层等失效模式最终转化为纤维微屈曲失效，压缩失效过程呈现屈曲-分层-微屈曲的演变规律。

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