酚醛/玻纤复合材料力学性能研究

【摘要】酚醛／玻纤复合材料具有优良的阻燃性能、低烟性能、低毒性能、低热释放性能、抗火焰燃烧性能、最好的装饰性能和高的结构强度等,因此被大量应用在飞机机舱内地板、隔板、壁板、天花板、行李舱、货舱内衬等部件上。为确定新研制的酚醛／玻纤复合材料的性能是否满足设计及使用要求,提供结构设计及强度分析性能数据,需要开展酚醛/玻纤复合材料力学性能研究试验。本文研究了Repreg-7010和Repreg-7040酚醛/玻纤复合材料层合板在-55℃、20℃干态/湿态、71℃干态/湿态和930C干态/湿态的拉伸、压缩、弯曲、层间剪切、纵横剪切力学性能。讨论了不同温度以及湿态处理对酚醛/玻纤复合材料层合板力学性能的影响,对试样断口进行了分析。试验结果如下：随着温度的升高,Repreg-7010和Repreg-7040两种酚醛/玻纤复合材料层合板的拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、层间剪切强度、纵横剪切强度都呈现不同程度的降低,但降低的幅度呈现显著的离散性。在同一温度下,湿态处理后的试样的拉伸强度、压缩强度、弯曲强度、层间剪切强度、纵横剪切强度比干态下的显著降低.Repreg-7010和Repreg-7040两种复合材料层合板弯曲断裂机理基本相同。弯曲失效时试样的最大挠度随温度上升而增加。低温下,试样的下表面拉伸断裂。高温下,试样的上表面压缩断裂。层合板层间剪切时,Repreg-7010型干态试样的上表面都发生分层破坏。20℃湿态试样在试样下表面发生分层破坏,71℃湿态和93℃湿态试样发生弯曲变形。Repreg-7040型层合板在-55℃状态下,试样的上表面发生分层破坏,在20。C、71℃、93℃状态下,试样下表面发生分层破坏,在71℃和93℃状态下,试样断裂后发生了明显的弯曲变形。层合板纵横剪切时,在低温下,Repreg-7010和Repreg-7040两种层合板试样的断裂都为脆性断裂,Repreg-7010层合板在71℃和93℃干态状态下发生了严重的分层现象.Repreg-7040试样断裂时也有-些分层,但分层没有Repreg-7010严重。由本试验所得的数据与标准对比可知,在20℃干态状态下,Repreg-7010层合板和Repreg-7040层合板的使用性能满足标准要求。由Repreg-7010与Repreg-7040型层合板性能对比可知,Repreg-7010型层合板的性能总体上优于Repreg-7040型层合板。
【作者】胡小丽；
【导师】刘江南；
【作者基本信息】西安工业大学，材料学，2014，硕士
【关键词】复合材料；玻璃纤维；增强材料；拉伸；压缩；弯曲；层间剪切；纵横剪切；

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