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《三维混杂碳纤维_芳纶纤维增强尼龙复合材料力学性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、三维混杂碳纤维/芳纶纤维增强尼龙3复合材料力学性能研究12221张宗强王玉林万怡灶雷雨赵伟栋(1航天材料及工艺研究所,北京100076)(2天津大学材料科学与工程学院,天津300072)文摘制备了三维混杂碳纤维/芳纶纤维增强尼龙复合材料(HY/PA)并对其力学性能进行了测试。研究表明:由于芳纶纤维的加入,使碳纤维增强尼龙复合材料(CF/PA)的抗冲击性能有了显著提高,HY/PA的抗冲击强度随芳纶纤维体积分数的增大而有所提高;另外,HY/PA在改善CF/PA的横向剪切强度的同时,也改善了芳纶纤维增强尼龙复合材料(KF/PA)的纵向剪切强度;同时,混杂效应对HY/PA的弯曲性能的影响最为显著
2、,HY/PA的弯曲强度、弯曲模量均高于任一种单一纤维复合材料。关键词三维编织,混杂复合材料,碳纤维,芳纶纤维StudyonMechanicalPropertiesof3D2braidedCarbonFiber/kevlarFiberHybridComposites12221ZhangZongqiangWangYulinWanYizaoLeiYuZhaoWeidong(1AerospaceResearchInstituteofMaterialsandProcessingTechnology,Beijing100076)(2CollegeofMaterialsScienceandEngine
3、ering,TianjinUniversity,Tianjin300072)Abstract3D2braidedcarbonfiber/Kevlarfiberhybridcomposites(HY/PA)arepreparedandtheirmechanicalpropertiesarestudied.TheresultsshowthatKevlarfibercanprominentlyimprovetheimpactpropertiesofcarbonfiberreinforcednyloncomposites(CF/PA)andtheimpactpropertiesofHY/PAar
4、eincreasedwhenproportionofKevlarfiberisincreased.HY/PAcanimprovenotonlythetransverseshearstrengthofCF/PAbutalsothelongitudinalshearstrengthofKF/PA.Theinfluenceofhybrideffectonflexuralpropertiesofcompositesisthemostdistinctive.TheflexuralstrengthandflexuralmodulusofHY/PAarehigherthanbothCF/PAandKF
5、/PA.Keywords3D2braid,Hybridcomposite,Carbonfiber,Kevlarfiber1前言断裂应变的芳纶纤维与低断裂应变的碳纤维混杂制碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量等优得混杂复合材料,一方面提高了碳纤维复合材料的点,但冲击强度低限制了它的应用范围。有几种方冲击韧性,而且还能够进一步降低材料的质量,提高法可以改善碳纤维复合材料的冲击性能,包括:碳纤碳纤维复合材料的比强度、比模量。另外,三维编织维的表面处理、树脂基体改性、引进厚度方向的增强复合材料由于异型件一次编织成型,纤维贯穿材料(如三维编织)及与高断裂应变纤维混杂。通过将高的三个方向形成整体网状
6、结构;所以克服了传统复收稿日期:2003-05-20;修回日期:2003-09-233天津市科技计划项目(重大攻关):013111711;天津市自然科学基金资助:013604211张宗强,1977年出生,研究生,主要从事树脂基复合材料的研究工作—38—宇航材料工艺2004年第1期©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net合材料沿纤维横向方向刚度和强度性能较差,层间表1不同纤维比例的混杂复合材料剪切强度低,易分层且冲击韧性和损伤容限低等缺Tab.1
7、Hybridcompositeswithdifferentfiberproportions点[1～5]。本文通过将碳纤维、芳纶纤维混合编织得材料CF∶KF比例CF/%(体积分数)到三维混杂织物增强尼龙(HY/PA)复合材料并对其K3D/PA-0#力学性能进行了测试、研究。11∶46#2材料制备及实验方法22∶312HY/PA3#3∶2182.1原材料4#4∶1243碳纤维为T300,ρ=1.76g/cm,σb=3.43GPa,C3D
