X-cor夾層結構制備工藝及力學性能研究.pdf

1、X-cor夾層結構是采用Z-Pinning技術增強的新型泡沫夾層結構，具有比蜂窩夾層復合材料更優(yōu)越的性能。作為一種新型夾層結構，X-cor夾層結構的研究在國內剛剛起步，制造工藝和力學性能研究均處于探索階段。本文在查閱國內外相關文獻的基礎上，自行研制了Pin數(shù)控植入機、Pin拉擠機和真空固化裝置等設備，并研究了X-cor夾層結構成型工藝。為滿足航空航天領域對材料耐熱性的要求，研究了BMI-QC130雙馬樹脂的反應動力學和流變特性，建立了該

2、樹脂的固化動力學模型以及黏度預測模型，模型預測結果與試驗結果吻合良好，在此基礎上確定了雙馬樹脂拉擠工藝參數(shù)并成功拉擠出碳纖維/雙馬樹脂復合材料Pin。
　　 制備了多種規(guī)格的X-cor夾層結構試樣，分別研究了Pin直徑、Pin植入角以及Pin分布密度等參數(shù)對X-cor夾層結構壓縮性能、剪切性能的影響。結果表明，Pin可以大幅度提高X-cor夾層結構的壓縮性能和剪切性能，同時提高了斷裂韌性。X-cor夾層結構壓縮性能和剪切性能主要

3、取決于Pin的植入角和體積分數(shù)，隨Pin植入角的提高，X-cor夾層結構壓縮性能提高、剪切性能下降；同角度的Pin對X-cor夾層結構壓縮性能和剪切性能的增強效果與Pin體積分數(shù)近似成正比。通過掃描電鏡研究Pin與蒙皮的結合部連接結構，發(fā)現(xiàn)Pin與蒙皮結合部存在空隙以及纖維繞流，蒙皮對Pin的約束介于固支與鉸支之間，小直徑的Pin端部約束傾向于固支，大直徑Pin端部約束傾向于鉸支，導致相同植入角下，大直徑Pin增強X-cor夾層結構壓縮