電熱作用對碳纖維/樹脂復合材料界面應力的影響
摘要：碳纖維/樹脂復合材料廣泛應用于民用航空器結構中,在服役期間會受到復雜環境(濕熱、腐蝕、復雜應力和電熱作用等)的作用,低強度電流對碳纖維/樹脂復合材料的影響受到的關注較少。以碳纖維/樹脂復合材料為研究對象,根據碳纖維的溫敏效應和通電時的電阻變化規律,計算出碳纖維單絲/環氧樹脂復合試樣的界面溫度范圍,之后采用拉曼光譜測試和單絲斷裂實驗研究了低強度電流對單絲復合體系界面應力和界面剪切強度的影響。結果表明:隨著電流強度的提高,單絲復合體系的界面溫度隨之升高,電流為8mA時,界面溫度高達約200℃。隨著電流強度的增大,單絲復合體系的界面壓縮應力表現為先增大后減小的趨勢,電流高于7mA后,界面處樹脂出現燒蝕降解破壞;單絲斷裂實驗結果表明隨著電流強度增大,單絲復合體系的界面剪切強度呈現先升后降的趨勢,在6mA時界面剪切強度達到最大值62.39MPa,而8mA時界面剪切強度僅為34.95MPa。
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