大絲束碳纖維復(fù)合材料力學(xué)性能研究

      本文研究了大絲束碳纖維( 48K)復(fù)合材料的常規(guī)力學(xué)性能及耐濕熱性能，并與小絲束碳纖維(T300-3K)復(fù)合材料進(jìn)行了對(duì)比，研究結(jié)果可為大絲束復(fù)合材料在航空器的次承力件或非承力件的應(yīng)用提供技術(shù)基礎(chǔ)。

       由于大絲束碳纖維(≥48K)具有價(jià)格低、來(lái)源容易、性能與12K碳纖維相當(dāng)?shù)葍?yōu)點(diǎn)，其復(fù)合材料在釣魚竿、高爾夫球桿、建筑補(bǔ)強(qiáng)、天然氣儲(chǔ)罐、醫(yī)療器械等方面應(yīng)用廣泛，隨著大絲束碳纖維價(jià)格的進(jìn)一步降低，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。

       目前，航空航天領(lǐng)域所用復(fù)合材料主要使用3K-12K碳纖維，還未見(jiàn)有大絲束碳纖維在此領(lǐng)域應(yīng)用的報(bào)道。它能否在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用的關(guān)鍵決定于其復(fù)合材料的力學(xué)性能及其穩(wěn)定性。

       本文結(jié)合實(shí)際科研工作，利用自行研制的高溫固化( 180℃)樹(shù)脂體系5222B和國(guó)外進(jìn)口的48K碳纖維制成預(yù)浸料，并對(duì)復(fù)合材料層合板力學(xué)性能進(jìn)行了研究。測(cè)試了大絲束復(fù)合材料單向板和多向板的拉伸、壓縮、彎曲、剪切性能及濕熱老化性能，并與小絲束碳纖維( T300-3K)復(fù)合材料的相應(yīng)性能進(jìn)行了對(duì)比，將為大絲束碳纖維復(fù)合材料在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。

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