拉挤成型碳纤维增强复合材料常温静力性能分析

为了进一步提高碳纤维材料的机械性能,并提高其可设计性,文章采用了四轴碳纤维经编织布与环氧树脂(EP),通过拉挤成形,获得了碳纤维布增强的EP复合材料。通过常温静力性能试验,考察其拉伸性能、压缩性能和断裂韧性,利用扫描电镜对其横截面进行观测,探讨其破坏机理。试验结果显示,该材料孔洞拉伸强度可达512 MPa,裂缝由孔洞向外扩展,以在纤维上破坏的为主,纤维抽离较少、基质受破坏程度低;该材料开口的压缩强度为270 MPa,在宏观上表现出45°的裂缝,其裂缝方向与内铺层相同,主要是剪切破坏。在微观上,呈现出复杂的层间分层、基体断裂,以及大量的纤维拔出,并伴随着纤维长度不等的断裂,使纤维和基质都被破坏;该材料的断裂韧性较好,可达70.5(MPa·m^(1/2))。