耐久性/老化英文2023被引 5
碳纤维增强复合材料疲劳行为的原位和离位小角/广角X射线散射映射分析
In situ and offline mapping analyses of fatigue behavior in carbon-fiber-reinforced polymers by small- and wide-angle X-ray scattering
Masatoshi Todaka, Kakeru Obayashi, Ryosuke Kawatoko, Ken Kojio · Kyushu University
摘要整理
碳纤维增强复合材料（CFRP）具有优异的力学性能和可持续性，但深入理解其疲劳行为对拓展应用范围至关重要。本研究采用原位和离位小角/广角X射线散射（SAXS/WAXS）测量方法，系统阐明了CFRP的疲劳机制。研究结果揭示了碳纤维与环氧树脂基体的界面信息，以及环氧链结构和碳纤维内部结构的变化规律。原位SAXS谱图显示循环过程中散射强度增加，这可能与孔隙和裂纹形成相关。原位WAXS谱图表明0°纤维有序性降低，部分湍流结构遭到破坏。低载和高载疲劳试验后的离位SAXS/WAXS映射分别揭示了环氧树脂和碳纤维的变化信息，以及裂纹的形态特征。特别地，离位映射确认了失效后环氧链快速松弛现象。该研究通过多尺度结构表征，为CFRP疲劳损伤机制的深层理解提供了重要科学依据。
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