T700碳纖維增強樹脂復合材料性能試驗研究

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T700碳纖維增強樹脂復合材料性能試驗研究

摘 要 為了降低碳纖維復合材料制造成本，采用價格相對低廉的碳纖維 T 7 0 0替代 T 3 0 0作為復合
材料增強相。 本文主要介紹碳纖維T 7 0 0和 T 3 0 0不同表面形態(tài)， 并對其制成的復合材料力學性能進行
對比試驗和分析， 結果表明復合材料采用碳纖維1 7 o 0替代 T 3 0 0在方法上和試驗上是可行的。  
關鍵詞 碳纖維 復合材料 試驗

Abs t r a c t  
( Ho n g d u   Av i a t i o n   I n d u s t r y   Gr o u p )  
To   r e d u c e   t h e   f a b r ic a t i o n   c o s t   o f   c a r b o n   f ib e r   c o mp o s i t e   ma t e r ia l ，c a r b o n   f ib e r  
T3 0 0   i s   s u b s t i t u t e d   b y   c h e a p e r   T7 00 ．Th i s   p a p e r   ma i n l y   i n t r o d u c e s   t h e   s u r f a c e   mo r ph o l o g i e s  
o f   c a r b o n   f ib e r   T7 0 0   a n d   T 3 00 ，a n d   t e s t i f ie s   t h a t   i t   i s   f e a s i b l e   t o   s u b s t i t u t e   T3 0 0   wi t h   T7 0 0  
i n   b o t h   me t h o d   a n d   t e s t   by   c o n t r a s t   t e s t   a n d   a na l y s i s   o n   me c h a ni c a l   p r o p e r t y   o f   t h e   c o mp o s i t e  
ma t e r ia l   ma d e   b y   T7 0 0   a n d   T3 00 ．  
Ke ywo r ds   Ca r b o n   f ib e r  Co mp o s i t e   ma t e r ia l  Te s t  
概 述
高性能碳纖維增強環(huán)氧樹脂基復合材料( C F ／ E P ) 由于具有高比強度、 高比模量、 尺寸穩(wěn)定、  
熱膨脹系數(shù)小等一系列優(yōu)異特性， 在航空航天高技術領域得到較為廣泛的應用。  
復合材料性能由纖維、 基體和界面層三個主要組成部分決定， 其中纖維與樹脂間的界面在
控制復合材料整體性能方面發(fā)揮著重要的作用。一種好的復合材料在纖維和樹脂之間必須形
成有效的界面層， 即要求纖維和樹脂問有著良好的物理和化學粘接，同時又要能進行足夠的應
力傳遞， 抵制高載荷作用下的界面迅速開裂。眾多碳纖維表面處理研究結果認為， 纖維表面經(jīng)
化學或物理方法處理后， 表面粗糙， 對提高界面結合強度是有利的， 但過強的粘結強度易造成應
力集中，對復合材料特別是碳纖維這種質脆且對損傷非常敏感材料的斷裂韌性的提高是不利
的。 因此， 要得到高強度、 高韌性碳纖維復合材料其界面性能就顯得非常重要。 當前由于 T 3 0 0碳
纖維價格昂貴， 使得 T 3 0 0碳纖維復合材料的成本大大提高。為了降低成本， 滿足 目前碳纖維復
合材料的產(chǎn)品應用以及進一步擴大碳纖維復合材料的應用， 選擇一種價格相對較低廉的碳纖維
作為替代顯得非常迫切。 碳纖維 T 7 0 0就是一種很好的替代產(chǎn)品， 價格僅為T 3 0 0的 1 ／1 0 。 本文
就是對碳纖維 ， I ' 7 0 0和 T 3 0 0表面以及其復合材料斷裂面進行觀察和分析，并對它們制成的
C F R P力學性能進行對比試驗和分析， 給設計和工藝提供試驗依據(jù)。  
2   試 驗
2 ． 1   主要原材料
碳纖維： T 7 0 0 、 T 3 0 0 ， 日本東麗公司；  
環(huán)氧樹脂： N Y 9 2 0 0 ， 南昌洪都。  
2 ． 2   主要設備與儀器
電子拉力試驗機： 型號為 R T ／ 5 0 ， 美國 MT S公司生產(chǎn)；  
電子掃描顯微鏡： 型號為 V E G A T S 5 1 3 6 XM， 捷克T E S C A N公司生產(chǎn)。  
2 ． 3   性能測試
C F R P的拉伸性能、彎曲性能和層間剪切強度分別按 G B ／ T 3 3 5 4—1 9 9 9 、G B ／ T 3 3 5 6—1 9 9 9  
和 G B 3 3 5 7—1 9 8 2 標準測試。所有數(shù)據(jù)均為 5一l 0次實驗的平均值。  
3   結果與討論

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