玻璃纤维/环氧树脂复合材料增强层间断裂韧性的制备与对比研究——采用回收磨碎凯夫拉-碳混杂填料

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本研究采用新型回收磨碎碳纤维（rmCF）、回收磨碎凯夫拉纤维（rmKF）及其混杂填料（rmHF）增强玻璃纤维/环氧树脂层合板的层间脱层抗力。通过在层间引入回收磨碎填料，增加裂纹扩展所需的能量，从而提高层间刚度、脱层抗力和断裂韧性。研究考察了裂纹扩展和纤维取向对层合复合材料层间脱层断裂韧性的影响。采用双悬臂梁（DCB）、四点弯曲（4PB）和混合模式（I/II）测试，其中GI/GII分别为25%、50%和75%，针对四种不同的界面纤维铺层方式进行了研究。结果表明[06/902/06]铺层方式显著提高了脱层韧性。添加新型回收磨碎填料显著改善了层间脱层抗力，其中rmCF使断裂韧性提高271%，rmHF和rmKF复合材料的断裂韧性分别提高220%和182%。混杂填料中凯夫拉纤维的协同作用补偿了其较低的断裂韧性。扫描电子显微镜（SEM）分析表明，断裂面上存在裂纹偏转、纤维单独脱粘和填料/基体相互锁定等机制，这些机制在不同程度上增强了复合材料的断裂韧性。

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