文献类型：期刊文章

作　　者：张竹青[1] 吴海宏[1] 蒋林[1] 宗文波[1]

Zhang Zhuqing;Wu Haihong;Jiang Lin;Zong Wenbo(Henan International Joint Laboratory of Carbon Fiber Composite Material,School of Mechanical and Electrical Engineering,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001)

机构地区：[1]河南工业大学机电工程学院,河南省碳纤维复合材料国际联合实验室,郑州450001

出　　处：《化工新型材料》

基　　金：“慧眼行动”创新成果转化应用项目(62602010237);国家重点研发计划重点专项(2016YFB0101602)。

年　　份：2025

卷　　号：53

期　　号：6

起止页码：235-240

语　　种：中文

收录情况：BDHX、BDHX2023、核心刊

摘　　要：碳纤维复合材料在受到垂直于纤维方向的冲击时,易发生脆性断裂,导致结构完整性受损,进而产生安全隐患。为提升碳纤维层合板在低速冲击后的结构完整性,研究了不同层间混杂比例的碳纤维/超高分子量聚乙烯(CF/UHMWPE)纤维复合材料层合板的低速冲击性能。通过[0°/90°]_n铺层方式制备了4种等厚度、不同混杂比的层合板,并对其低速冲击性能及冲击后的破坏形貌进行了分析。结果表明:随着UHMWPE纤维在层合板中的混杂比例增加,层合板的低速冲击性能呈现出先提升后下降的趋势。当CF/UHMWPE层合板的UHMWPE纤维层间混杂比例达到11%时,层合板在冲击后的结构完整性最佳,冲击性能最优,落锤冲击载荷3197N,吸收能量25.47J,冲击后压缩强度(CAI)达到135MPa。与纯碳纤维层合板相比,其冲击载荷、吸收能量和冲击后压缩强度分别提升了10.6%、15.6%和9.7%。冲击后的破坏形貌表明,在碳纤维层合板的层间适量引入UHMWPE纤维插层,能够有效延缓纤维的脆性断裂,抑制裂纹的生成与扩展,从而显著提升层合板的抗冲击性能和冲击后的结构完整性。

关 键 词：UHMWPE纤维 碳纤维 复合材料层合板 层间混杂  冲击性能  

分 类 号：TB34[材料类]