玻纤/环氧复合材料中嵌入铜导体的冲击疲劳损伤层间表征研究

摘要整理

多功能复合材料在高科技产业中应用广泛，其独特性能具有重要经济价值。然而，复杂损伤模式的理解仍是挑战，直接影响使用寿命预测的准确性。本研究重点关注玻纤/铜/环氧多功能复合材料的低能量冲击疲劳损伤在厚度方向的演化规律。选择三个能量水平进行疲劳试验：Ei = 2 J、3 J和4 J。通过化学溶解环氧树脂的方法，回收并检测受损的铜导体和玻纤织物。逐层量化损伤扩展情况，发现在第4层和第5层之间出现显著增长，该位置对应铜插层所在处。研究表明，铜插层初期延缓损伤扩展，但在自身失效后会放大损伤。对回收的铜导体和玻纤的显微检查表明，铜表面出现断裂，玻纤是铜中损伤萌生的起源。研究结果揭示了嵌入式导体对复合材料层间损伤传播的双重影响机制，为多功能复合材料的设计优化和寿命评估提供了重要参考。

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