碳纤维复合材料雷电注入试验研究

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)因为其优异的结构性能而被广泛应用于航空领域。但CFRP材料的电导率显著低于传统金属材料,更易在雷电冲击作用下受到损伤。因而,为满足飞机在雷电环境下的防护设计要求,需要开展试验来测试碳纤维复合材料的损伤特性。采用组合模拟雷电流分量A、B和C*,对复合材料试验件采用火焰喷涂铝和敷设铜网两种防护方式,然后对试验件进行雷电直接注入试验研究,试验后通过采用超声扫描得到试验件的损伤情况,并进行对比分析。试验结果表明采用火焰喷涂铝防护方式的复合材料层合板损伤面积均值为13 680 mm~2,小于采用敷设铜网防护方式的雷电损伤面积均值17 958 mm~2。两者损伤深度占总厚度比为2/5~3/5,试验件没有被击穿。