《表2 Cf/Cu/C复合材料的抗弯性能》
由于复合材料结构各向异性,纤维在不同方向上的受力可能存在差异。表2所示为Cf/Cu/C复合材料的抗弯性能。由表2可看出:垂直方向上的抗弯强度均大于平行方向,但总体差异较小,更趋向于各向同性特征。垂直方向测试时,载荷垂直于纤维布平面,平行方向测试时,载荷平行于纤维布平面。对于无纬布/网胎/铜网型(A型)预制体复合材料,抗弯测试时,失效破坏起始于最外层纤维层的断裂。垂直方向测试时,最外层纤维层可最大限度发挥其承载作用,且互为正交铺层的纤维使得裂纹扩展路径呈周期性变化,有利于缓解应力集中;而平行方向测试时,每层纤维的分布情况均一致,但单层可承力纤维的数量远远少于垂直方向测试时数量,裂纹沿载荷施加方向扩展均为同向纤维,容易引起应力集中,提前发生断裂。因此,测试时平行方向会提前达到断裂强度,导致最终垂直方向的抗弯强度大于平行方向。但受针刺工艺影响,炭纤维的铺层容易发生交联弯折,受力时存在多个分量。与此同时,非致密材料内部存在较多孔隙、缺陷,宏观破坏的初始位置不一定出现在应力最大值处,而可能发生在材料内部缺陷处,且铜丝直径为炭纤维的15倍,铺层过程中,受外力作用,铜丝嵌入其中,扰乱了纤维层的有序排列。因此,虽然垂直方向的抗弯强度优于平行方向,但以上因素使得两个方向上抗弯强度没有太大差异,各向异性不明显。
图表编号 | XD0031013200 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.04.01 |
作者 | 张欢、尹健、熊翔、张红波、徐亚楠、杨鹏翱 |
绘制单位 | 中南大学粉末冶金国家重点实验室、中南大学粉末冶金国家重点实验室、中南大学粉末冶金国家重点实验室、中南大学粉末冶金国家重点实验室、中南大学粉末冶金国家重点实验室、浙江亚太机电股份有限公司 |
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