K-cor增强泡沫夹层结构制备与力学性能

选取NHZP-1型双马树脂拉挤Z-pin,并结合差示扫描量热法(DSC)测定及工艺参数优化来调控其固化度,将Z-pin按70°角(Z-pin植入方向与水平方向夹角)植入Rohacell-51WF泡沫、采用5429/HT7双马单向预浸料作为蒙皮,成功制备K-cor夹层结构,并展开了相应的力学性能测试。根据Z-pin在K-cor与X-cor夹层中与蒙皮结合方式差异建立微观拉伸结构简图,并借助欧拉杆屈曲模型来估算其临界失稳载荷,定性分析了平面压缩过程中Z-pin的破坏模式与增强机制。结果表明:Z-pin固化度为62.74%时,K-cor夹层结构的平面拉伸强度和模量分别为1.55MPa与88.56MPa,平面压缩强度和模量高达3.61MPa与128.84MPa,均比空白泡沫试样和具有相同Z-pin参数的X-cor夹层结构有所提高。

湿热环境下K-cor夹层复合材料的力学性能

K-cor夹层结构是应用Z-pin技术增强的一种新型高性能夹层结构,本文研究了Z-pin不同植入密度对K-cor夹层结构试样吸湿特性的影响规律,在此基础上对不同Z-pin植入参数对试样湿热前后三点弯曲性能和压缩性能的影响规律进行了深入研究。研究结果表明:夹层结构中Z-pin的植入能提高试样的尺寸稳定性,且不会对其吸湿率造成明显影响;Z-pin植入密度的增加能明显提高湿热前后试样三点弯曲强度和压缩强度,且具有较高的强度保持率,Z-pin密度为12mm×12 mm的K-cor夹层结构湿热处理试样的三点弯曲强度比未湿热处理空白试样的要高11.1%,8 mm×8mm湿热处理K-cor试样的芯部压缩强度比未湿热处理空白夹层结构试样要高17.5%,体现出K-cor夹层结构优异的抗湿热性能;而Z-pin植入角度的减小能明显提高试样湿热处理前后的压缩强度,0°植入K-cor试样湿热处理后的芯部压缩强度与40°植入K-cor试样未湿热处理的基本相同,但植入角度对三点弯曲强度影响较小。