碳化硼/环氧树脂复合材料的力学性能及疲劳寿命

碳化硼是良好的中子吸收剂,作为填充材料与环氧树脂复合后有望成为综合性能优良的中子辐射屏蔽材料。为研究碳化硼纳米粒子对环氧树脂力学性能的影响,制备了不同组分的碳化硼/环氧树脂复合材料并对其进行单轴拉伸、三点弯、动态机械性能分析和疲劳试验,发现碳化硼的质量分数为1.5%时复合材料具有最优的韧性和强度。利用Fe-safe软件对碳化硼/纯环氧树脂复合材料进行疲劳寿命的数值模拟,模拟结果能够与疲劳试验很好地吻合,从而为复合材料的疲劳寿命预测提供了方法;结合ABAQUS对纳米粒子/树脂基体两相模型进行数值模拟,明晰了碳化硼增强增韧环氧树脂的机制,为碳化硼/环氧树脂复合材料在航空和核电等领域的应用奠定了基础。