碳纖維復合材料層壓板的力學性能及缺陷分析.pdf

1、先進復合材料由于其優(yōu)異的比強度和比模量而廣泛應用于航空航天等各領域。熱壓罐成型工藝是航空航天領域先進復合材料結構的主要成型工藝。不同的固化參數(shù)會使碳纖維增強樹脂基復合材料層壓板內產(chǎn)生不同水平的缺陷，從而影響碳纖維增強樹脂基復合材料層壓板的力學性能。因此，本文通過采用不同的固化工藝制備碳纖維增強樹脂基復合材料層壓板試樣，并對固化工藝對復合材料層壓板內的缺陷和力學性能的影響進行了探討。
　　本文針對某型飛機上應用的典型鋪層([(±45

2、)4/(0,90)/(±45)2]S、[(±45)/(0,90)2/(±45)]S、[(±45)/04/(±45)/(0,90)]S、[(±45)/04/(0,90)/02]S)采用不同的固化壓力(0.4MPa、0.1MPa、0.0MPa)進行了層壓板的制備。
　　對不同固化壓力條件下制造的四種鋪層的層壓板進行了缺陷檢測。不同壓力制造的層壓板內的主要缺陷為孔隙?？紫吨饕霈F(xiàn)在層間，有的也出現(xiàn)在層內。隨著固化壓力的下降，孔隙率不斷增

3、加，孔隙的尺寸、縱橫比不斷增大。在相同的固化工藝條件下，鋪層不但影響孔隙率的大小，而且對孔隙的分布、尺寸和縱橫比都有影響。
　　對熱壓罐成型工藝中孔隙的形成機理進行了探討，分析了孔隙的成核、平衡和生長。結果表明復合材料固化過程中樹脂的壓力和溫度的變化及水分在復合材料內的擴散影響了孔隙核的長大過程。
　　對不同固化壓力條件下制造的四種鋪層的層壓板進行了力學性能測試。固化壓力的變化對拉伸性能的影響比較小，對層間剪切強度的影響較大