T700碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料性能試驗(yàn)研究

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T700碳纖維增強(qiáng)樹脂復(fù)合材料性能試驗(yàn)研究

摘 要 為了降低碳纖維復(fù)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(fù)合
材料增強(qiáng)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(fù)合材料力學(xué)性能進(jìn)行
對比試驗(yàn)和分析， 結(jié)果表明復(fù)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(yàn)上是可行的。  
關(guān)鍵詞 碳纖維 復(fù)合材料 試驗(yàn)

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(qiáng)環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料( C F ／ E P ) 由于具有高比強(qiáng)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(shù)領(lǐng)域得到較為廣泛的應(yīng)用。  
復(fù)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(fù)合材料整體性能方面發(fā)揮著重要的作用。一種好的復(fù)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(xué)粘接，同時又要能進(jìn)行足夠的應(yīng)
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(jié)果認(rèn)為， 纖維表面經(jīng)
化學(xué)或物理方法處理后， 表面粗糙， 對提高界面結(jié)合強(qiáng)度是有利的， 但過強(qiáng)的粘結(jié)強(qiáng)度易造成應(yīng)
力集中，對復(fù)合材料特別是碳纖維這種質(zhì)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(qiáng)度、 高韌性碳纖維復(fù)合材料其界面性能就顯得非常重要。 當(dāng)前由于 T 3 0 0碳
纖維價格昂貴， 使得 T 3 0 0碳纖維復(fù)合材料的成本大大提高。為了降低成本， 滿足 目前碳纖維復(fù)
合材料的產(chǎn)品應(yīng)用以及進(jìn)一步擴(kuò)大碳纖維復(fù)合材料的應(yīng)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(fù)合材料斷裂面進(jìn)行觀察和分析，并對它們制成的
C F R P力學(xué)性能進(jìn)行對比試驗(yàn)和分析， 給設(shè)計(jì)和工藝提供試驗(yàn)依據(jù)。  
2   試 驗(yàn)
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(shè)備與儀器
電子拉力試驗(yàn)機(jī)： 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(qiáng)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(biāo)準(zhǔn)測試。所有數(shù)據(jù)均為 5一l 0次實(shí)驗(yàn)的平均值。  
3   結(jié)果與討論

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