《表4 不同高模碳纤维增强环氧树脂单向复合材料的力学性能》

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《高刚度环氧树脂与高模碳纤维的界面相容和性能匹配》

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从2.3节可知，高刚度环氧树脂与高模碳纤维界面结合较好，进一步研究单向高模碳纤维/高刚度环氧树脂复合材料的宏观性能。表4为不同高模碳纤维增强Control树脂和5182树脂单向复合材料力学性能与目前常用的高模碳纤维增强环氧树脂复合材料体系[7-15]性能对比结果。可知，与BHM3碳纤维/Control树脂复合材料相比，BHM3碳纤维/5182树脂复合材料的层间剪切强度提高了40%左右，弯曲强度提高了33%，其他各项性能均有所提高。与M40碳纤维/4211树脂和M40碳纤维/5228树脂复合材料相比，BHM3碳纤维/5182树脂复合材料拉伸强度分别提高了18%和34%，弯曲强度分别提高了49%和43%，层间剪切强度比M40碳纤维/4211树脂复合材料提高了124%。与M40J碳纤维/5228树脂和M40J碳纤维/BS-4树脂复合材料相比，M40J碳纤维/5182树脂复合材料弯曲强度分别提高了67%和68%，层间剪切强度分别提高了17%和24%，拉伸模量和弯曲模量也有所提高。可见，在碳纤维体积分数相同的前提下，BHM3碳纤维/5182树脂和M40J碳纤维/5182树脂复合材料的综合性能优异，其中弯曲强度和层间剪切强度的优势尤为明显。复合材料的弯曲性能、压缩性能和剪切性能主要受树脂基体性能决定[19-21]。树脂基体的模量越高，基体抵抗变形能力越强，可以有效地支撑纤维，提高传递载荷的效率，与碳纤维的界面结合能力强，使单向高模碳纤维/高刚度环氧树脂复合材料的弯曲性能和层间剪切强度均有大幅提升。