碳纤维增强环氧树脂复合板材的制备及其各向异性传热和弹性变形行为

来源：现代纺织技术杂志2023年第4期北京时间：

作者：江金鱼, 何浩宇, 黄磊, 吴振鹏, 董博闻

单位：1 湖北理工学院，a.机电工程学院；b. 智能输送技术与装备湖北省重点实验室, 湖北黄石435000；2 大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁大连 116000

摘要：采用模压成型技术制备了太阳能电池阵用碳纤维增强环氧树脂（CF/EP）复合板材，并通过光学显微镜、SEM及XRD对其宏观、微观结构进行表征。基于多物理场耦合计算软件Comsol建立了CF/EP复合板的固体传热数值模型，借助曲线坐标系转换算法揭示了热量于复合板碳纤维中优先沿纤维轴向传导，进而解释了碳纤维对CF/EP复合板导热性能提升的作用机制。并基于有限元计算软件Abaqus，建立了CF/EP的轴向应力-应变模型。研究发现在CF/EP的弹性变形过程中，沿平行于应力方向排列的碳纤维承担了绝大部分应力，且当应变率升至1%时，轴向碳纤维的内部应力最高可达54.1 MPa。

关键词：太阳能电池阵,碳纤维增强环氧树脂（CF/EP）,曲线坐标,固体传热,弹性变形

基金资助：国家自然科学基金项目(52201038)，湖北省重点实验室开放课题(2021XY104)，省级大学生创新创业项目(S202210920021)