编号：FTJS10450

篇名：铺层方式对碳纤维复合材料力学性能的影响

作者： 徐超 吴绍利 杜卫超 李艳伟 贾颖华

关键词： 碳纤维复合材料 铺层方式 拉伸强度 弯曲强度 弯曲模量

机构： 中国铁道科学研究院集团有限公司金属及化学研究所 铁科金化检测中心有限公司

摘要： 对8种铺层结构的碳纤维复合材料进行了拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量的测试,通过测试结果分析了预浸布面密度、铺层角度和表层3K编织层对复合材料性能的影响。面密度为75 g/m2的碳纤维预浸布复合材料比同样铺层结构、面密度为150 g/m2的碳纤维预浸布复合材料的力学性能更高,这可能是由于面密度高的预浸布胶更厚,在材料铺层中更容易出现树脂聚集区,导致复合材料拉伸强度下降;当3K编织材料自身强度大于中间铺层部分的强度时,表层的3K编织材料能够提高复合材料的力学性能,当3K编织材料自身强度小于中间铺层部分的强度时,表层的3K编织材料会降低复合材料的力学性能;采用(0°)铺层结构的碳纤维复合材料具有明显的各向异性,复合材料在90°和0°方向上的力学性能差异较大;采用(0°/90°)铺层结构能够明显降低复合材料的各向异性,提高90°和0°方向上的力学性能;采用(-45°/0°/45°/90°)铺层结构能够在(0°/90°)铺层结构的基础上,进一步提高45°和-45°方向上的力学性能。