玻璃纤维-碳纤维混杂增强PCBT复合材料层合板的制备及低速冲击性能

来源：复合材料学报杂志2015年第2期北京时间：

作者：杨斌, 章继峰, 周利民,

摘要：采用环状对苯二甲酸丁二醇酯(CBT)预浸料, 利用真空袋辅助热压工艺制备了玻璃纤维机织布-碳纤维机织布/聚环状对苯二甲酸丁二醇酯(GF-CF/PCBT)混杂复合材料层合板。利用双悬臂梁(DCB)和三点端部开口弯曲(3ENF)试验对连续纤维增强PCBT复合材料层合板的层间强度做出评估。同时, 利用低速冲击试验结合Abaqus/Explicit有限元仿真重点考察了混杂纤维增强PCBT复合材料层合板的低速冲击性能。试验结果表明: 尽管CF/PCBT复合材料层合板具有优异的层间性能, 当冲击能量为114.3 J时, 由于CF自身的脆性, CF/PCBT复合材料层合板被完全穿透, 而GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板只在表面形成凹痕。与纯CF增强PCBT复合材料层合板相比, 铺层形式为CF/GF/CF₂₅的GF-CF/PCBT混杂复合材料层合板的抗冲击损伤能力提高2倍。仿真得到的云图显示, 冲击引起的应力在CF中的分布区域要明显大于在GF中的分布区域。

关键词：环状对苯二甲酸丁二醇酯, 玻璃纤维, 碳纤维, 混杂复合材料层合板, 低速冲击, 有限元仿真,