碳纖維復合材料的層間剪切強度,碳纖維復合材料層間剪切強度的奧秘與
維復合材料的層間剪切強度(ILSS)是其關鍵性能之一,受多種因素影響,實用要求CFRP的ILSS下限值為75MPa,未經表面處理的碳纖維ILSS僅在50-60MPa之間,經表面處理后可提高到80MPa以上,滿足使用要求,ILSS還與纖維含量、孔隙率和基體樹脂性能等有關,碳纖維增強塑料中,碳纖維占比50%-65%(體積分數),巨大的接觸界面粘接程度影響ILSS。
碳纖維復合材料的層間剪切強度
碳纖維復合材料的層間剪切強度(Interlaminar Shear Strength, ILSS)是一個重要的力學性能指標,它反映了復合材料層間抵抗剪切應力的能力。這一性能對于評估復合材料在實際應用中的可靠性和耐久性至關重要,特別是在航空航天、汽車制造和建筑等領域。
影響因素
碳纖維復合材料的層間剪切強度受到多種因素的影響,包括基體樹脂的類型、纖維的種類、復合材料的制備工藝以及環境條件等。例如,研究發現,T700/TR1219B碳纖維/環氧樹脂復合材料在不同濕/熱/力耦合條件下,其層間剪切性能會顯著變化。當吸濕率為2%時,層間剪切強度從原樣的72.64MPa下降到46.92MPa;隨著溫度的升高,層間剪切性能呈線性遞減趨勢,降幅約為0.35MPa/℃;在高溫高濕環境下,層間剪切強度的最大降幅可達93%,且溫度場造成的損傷效應高于濕度場。
測試方法
層間剪切強度的測試通常采用專門的試驗機進行,如XJ858碳纖維復合材料層間剪切強度試驗機。該試驗機能夠對材料進行拉伸、壓縮、彎曲、剝離、撕裂、剪切、刺破等多項力學試驗,適用于復合材料、防彈制品、建材、特種防護服裝、電子設備等領域。試驗機可以根據國際標準(如ISO、JIS、ASTM、DIN等)進行試驗和提供數據。
標準規范
關于碳纖維層間剪切強度的標準有很多,涵蓋了航空航天制造用材料、增強塑料、金屬材料試驗、建筑材料等多個方面。在中國標準分類中,碳纖維層間剪切強度涉及到航空與航天用非金屬材料、纖維增強復合材料、金屬力學性能試驗方法、合成樹脂、塑料基礎標準與通用方法等。
結論
綜上所述,碳纖維復合材料的層間剪切強度是一個復雜且關鍵的性能參數,其值會受到多種因素的影響。準確評估和測試這一性能對于確保復合材料在各種應用中的安全性和可靠性具有重要意義。
碳纖維復合材料耐濕熱性能
層間剪切強度測試標準對比
碳纖維復合材料損傷機制
航空航天材料性能要求





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