由单向碳纤维增强复合材料与回收碳纤维和短纤维芳纶非织造垫层交织的复合层板在结构应用中的研究

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本研究突破了机械阻尼与刚度权衡的Ashby极限，以量化结构应用中的复合材料性能。制备工艺中，所有参与纤维均转化为60 g/m²非织造垫，采用1.5 wt%钛酸酯偶联剂TCA-L12进行浆料处理，随后在125 g/m²树脂膜层间夹入，并用于交织12层单向碳纤维增强复合材料预浸料带。通过真空辅助压缩成型工艺将该组合转化为复合层板。研究重点考察了回收碳纤维与短纤维芳纶微杂化对机械阻尼与刚度权衡的影响。研究结果表明，Ashby极限被突破了1600%，与对照样品相比，最优层板的性能指数提高了15.3%。该设计方案通过微杂化策略有效改善了复合材料的综合性能，在保证刚度的同时显著提升了阻尼特性，为结构应用中的轻量化和减振设计提供了新的技术路径。

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