典型碳纤维编织布的热解动力学

使用DTG-60(AH)热重-差热同步分析仪研究了升温速率对典型碳纤维编织布(T300-3000)热解特性的影响。结果表明,升温速率对典型碳纤维编织布的热解过程有显著的影响。随着升温速率的提高最大失重速率温度向高温方向移动,两峰之间的距离逐渐增大,峰面积不断增加。碳纤维编织布的热解分可为三个阶段:环氧树脂基两个分解阶段和碳纤维分解阶段。用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法进行热解动力学分析,得到了不同升温速率条件下的表观活化能和表观指前因子。用两种计算方法得到的结果基本上一致,加入环氧树脂基材的碳纤维编织布在一定质量损失范围内的热稳定性较强且可控。

基于ABAQUS的编织纤维层合板结构分析

描述复合材料编织纤维层合板结构的特点,提出了一种利用ABAQUS软件建立复合材料编织纤维层合板结构有限元模型来模拟实验结果的方法与步骤,简单阐述了后处理方法,并通过一组有限元计算实例与实验数据进行的比较验证该方法的准确性。

铺层方向对碳纤维泡沫夹芯结构抗冲击性能的影响

随着航空技术的发展,普通复合材料的抗冲击性能一直无法符合要求,而泡沫夹芯结构试验件在抗冲击应用中具有不同的耗能机制,显示出更优的比刚度和比强度性能。采用落锤冲击的方式,对碳纤维泡沫夹芯结构试件(材料牌号:W-3021 FF/H60)的抗低速冲击性能进行了研究。利用超声C扫描对冲击破坏区域进行扫描,得到不同冲击能量、不同铺层顺序对碳纤维复合材料泡沫夹芯试件的冲击损伤情况影响。结果表明:夹芯结构损伤深度和损伤面直径会随冲击能量的增加而增加;在相同能量下,夹芯试件的碳纤维布排布层数越多,深度损伤程度越大,损伤面直径越小;在相同冲击条件下,铺层结构中增加了±45°铺层的比例,能够提高夹芯试验件的抗冲击性,非对称铺层会降低试件的抗冲击性。

超声辅助热压制备Cf/Al复合板界面及性能研究

为了实现铝与碳纤维的无界面反应复合,以无涂层处理的碳纤维编织布和纯铝粉为原料,在低温下通过超声辅助加压复合法成功制备了碳纤维增强铝基复合板。利用OM、SEM、XRD和电子万能试验机等分析测试手段研究了热压温度对复合板的界面微观结构和力学性能的影响。结果表明:热压温度为600℃时,碳纤维与铝基体仍呈分离状态;当温度达到铝基体熔点660℃时,碳纤维出现明显灼烧,界面处出现脆性相Al4C3;而热压温度为接近熔点的640℃时,在超声的作用下,碳纤维与固态的铝基体能很好地浸润,界面处无脆性相Al4C3生成,界面的结合方式主要以溶解与润湿结合为主,部分区域为机械结合,复合板的界面结合性能和拉伸性能达到最高值,主要可以归结于载荷的传递作用和位错的强化作用。