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碳纤维增强复合材料层合板拉伸试样新型加强片设计文献综述

 2020-05-06 16:42:39  

1.碳纤维复合材料 在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。

自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。

碳纤维复合材料就是其中一种。

碳纤维是有机纤维经过碳化和石墨化处理而得到的,其强度非常高,比常规的钢材料的强度还高,但是其密度却非常小,甚至比铝的密度还低。

将碳纤维和其他材料进行复合,便研制出碳纤维复合材料,其抗拉强度更高,是传统钢铁的数倍,还具有抗变形、抗磁化、耐高温、耐腐蚀的优点,具有非常大的发展和应用空间[1]。

碳纤维是由有机纤维经过一系列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工性,是新一代增强纤维,也是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。

因此碳纤维增强复合材料的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。

2.碳纤维复合材料层合板 单层板是碳纤维复合材料组成的最基本的形式,本文采用的是碳纤维复合材料合板。

碳纤维复合材料层合板是由两层或两层以上单层板组成的结构板,在厚度方向上具有宏观非均质性。

纤维增强复合材料层板损伤的研究涉及的影响因素很多,如纤维和基体的类型,铺层方式等,这些不同因素直接导致了其破坏形式和吸能机理的不同[2]。

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