編號：CYYJ02695
篇名：石墨烯納米片對碳纖維增強(qiáng)金屬層板層間力學(xué)性能的影響
作者：趙昌葆 曹猛 薛紅前 胡宗浩 周志強(qiáng) 孟慶實(shí) 王朔
關(guān)鍵詞： 碳纖維增強(qiáng)金屬層板 石墨烯納米片 層間性能 力學(xué)性能 強(qiáng)化機(jī)制
機(jī)構(gòu)： 沈陽航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院 西北工業(yè)大學(xué)機(jī)電學(xué)院 沈陽飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
摘要： 提出一種新的方法,用來改善碳纖維增強(qiáng)金屬板(CARALL)的層間黏結(jié)強(qiáng)度。將不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)(0,0.1%,0.3%,0.5%和1.0%)的石墨烯納米片(GnPs)利用超聲分散的方法使其均勻分散于環(huán)氧樹脂中,并利用濕法鋪層方法完成CARALL的制作。進(jìn)行Ⅰ型斷裂韌性的測試,探究GnPs對CARALL層間性能的影響,并進(jìn)行CARALL的拉伸與彎曲性能測試,研究GnPs對CARALL力學(xué)性能的影響。通過SEM與光學(xué)圖像觀察GnPs的增強(qiáng)機(jī)制與CARALL試件的失效模式。結(jié)果表明,當(dāng)GnPs的添加量為0.5%時(shí),CARALL具有最佳的層間黏結(jié)強(qiáng)度與力學(xué)性能。當(dāng)添加0.5%GnPs時(shí),Ⅰ型斷裂韌性提高79%;拉伸強(qiáng)度、彈性模量與斷裂應(yīng)變率分別提高14.5%,11.0%和15.5%;彎曲強(qiáng)度與彎曲應(yīng)變率分別提高23.9%和81.5%。這是由于添加GnPs到環(huán)氧樹脂中可以分散CARALL所承受載荷,并利用自身的斷裂、拔出和脫黏等機(jī)制吸收能量,進(jìn)一步改善CARALL的層間力學(xué)性能。
