通过小孔钻孔和碳纳米管增强树脂预涂技术修复碳纤维增强复合材料的小面积分层

摘要整理

本研究探索了在保持复合材料结构完整性前提下，修复碳纤维增强复合材料（CFRP）中小型孤立分层区域的方法。在分层区域中心钻一个小孔，作为环氧树脂填充尖锐分层裂纹的通道。通过毛细作用实现无压力填充修复，采用丙酮稀释的碳纳米管（CNT）增强树脂预涂（RPC）溶液（不含固化剂），其组成为丙酮89 m/m%、树脂10 m/m%和CNT 1 m/m%。该丙酮富集的树脂预涂溶液易于制备和应用于钻孔区域。通过向小孔中填充由CNT/芳纶纸浆增韧的树脂-固化剂混合物来诱导CNT增韧树脂填充物的固化。对比了两周和三个月两种固化周期下分层修复的效果。弯曲强度测量表明，本研究中内部分层修复达到了77%的强度恢复水平，而采用相同技术进行边缘分层修复时获得了最优的100%强度恢复。该方法具有工艺简单、成本低廉的优势，为CFRP小面积分层损伤的现场快速修复提供了新的解决方案。

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