兵器装备工程学报

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稿件标题: 微胶囊型自修复碳纤维增强复合材料性能研究
稿件作者: 闫帅印1,陈常发1,刑柏阳2,周连成3,郭锐1,周昊4
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2024.03.023
科学编辑: 张云龙 博士(佳木斯大学 教授)
栏目名称: 化学工程与材料科学
关键词: 碳纤维;复合材料;微胶囊;静态力学性能;自修复性能;抗冲击性能
文章摘要: 为了分析内嵌环氧树脂基微胶囊的碳纤维增强复合材料(CFRP)的力学性能,开展了材料在准静态载荷条件下力学性能试验研究,对比分析了有、无微胶囊时碳纤维增强复合材料的静态力学性能,详细探究了微胶囊的质量分数对碳纤维增强复合材料的力学性能和自修复性能的影响,分析了材料的拉伸强度,弹性模量,断裂伸长率以及自修复性能情况。在相同冲击能量下,采用落锤法对不同微胶囊含量的层合板进行冲击试验,研究其在冲击载荷作用下的动态力学响应。结果表明,微胶囊具有增韧效果和自修复能力。随着微胶囊质量分数的增加,自修复碳纤维增强复合材料的拉伸强度降低,弹性模量先略微升高后降低,断裂伸长率先降低后升高,但总体变化不大,修复效率随微胶囊含量的增加而升高。在相同冲击能量下,微胶囊含量越大,最大冲击力越小,材料的冲击力-位移曲线斜率越小,抗冲击性能越差。研究结果可以为推动自修复型CFRP材料的实际工程应用和理论研究提供相关参考。
稿件基金: 国家自然科学基金项目(12102199)
引用本文格式: 闫帅印,陈常发,刑柏阳,等.微胶囊型自修复碳纤维增强复合材料性能研究[J].兵器装备工程学报,2024,45(3):181-189.
YAN Shuaiyin, CHEN Changfa, XING Boyang, et al.Study on properties of microencapsulated selfhealing carbon fiber reinforced composites[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2024,45(3):181-189.
刊期名称: 2024年03期
出版时间: 2024年3月
收稿日期: 2023年10月12日
修回日期: 2024年1月4日
录用日期: 2023年2月1日
上线时间: 2024年3月28日
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