玻纤表面毡改善层合复合材料层间断裂韧性

傅宏俊，崔雪娇，赵亚娣，马崇启，王　瑞（天津工业大学纺织学院，天津　300387）



玻纤表面毡改善层合复合材料层间断裂韧性

傅宏俊，崔雪娇，赵亚娣，马崇启，王瑞
（天津工业大学纺织学院，天津300387）

摘要：采用玻纤表面毡作为增韧剂，添加到复合材料层间构建结构化增韧层，对VARTM成型的玄武岩织物增强环氧树脂复合材料进行层间增韧改性，并对增韧前后复合材料的Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性及冲击后剩余压缩强度进行了测试.结果表明：经玻璃纤维表面毡增韧后，层合复合材料的断裂韧性GⅠC从27.6 J/m2增加到48 J/m2，GⅡC从87.2 J/m2增加到122.5 J/m2，Ⅰ型、Ⅱ型层间断裂韧性分别提高了73.9%和40%，材料的冲击后压缩强度CAI值从103.75 MPa增加到129.22 MPa，提高了24.5%. SEM图像表明：低黏度树脂对玻纤表面毡具有较好的浸透作用，无规排列的玻纤在层间与环氧树脂形成了非反应诱导相分离的双连续相结构，获得了显著的增韧效果.

关键词：复合材料层合板；玻纤表面毡；层间断裂韧性；冲击后压缩强度

对于层合（压）复合材料来说，由于层与层之间没有增强纤维而仅靠基体树脂进行粘接，因此在载荷尤其是冲击作用下易发生分层，最终导致整个复合材料构件的破坏[1-3]，即分层是此类材料最基本的损伤断裂形式.通过层间增韧技术可提高复合材料的韧性及抗冲击、抗分层能力，是改善复合材料整体性能、增加复合材料寿命及损伤容限的有效途径[4].迄今为止，已有大量的增韧方法被用于解决分层问题，常用增韧方法包括树脂原位……