原位聚合碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯基复合材料损伤与修复研究

摘要：

基于热塑性复合材料易修复的特性,开展了碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基复合材料修复技术研究.研究了工艺温度、压力和时间对复合材料力学性能的影响规律.结果表明:在200℃、0.75 MPa压力下保持10 min可以获得优化的复合材料力学性能.引入低速冲击损伤,使用热压修复工艺修复碳纤维增强PMMA基复合材料的损伤.通过X射线断层扫描测试、超声波无损检测技术和断面摄像方法评估了此复合材料的损伤行为和修复效果.结果表明:低速冲击对碳纤维增强PMMA基复合材料的损伤分为低变形量区域的纵向开裂与分层和高变形量区域的纤维断裂与基体失效的混合模式.碳纤维增强PMMA基复合材料损伤试样经过热压修复后,损伤外形恢复良好,损伤区域大小显著减少,内部的开裂和分层等损伤恢复良好,复合材料压缩强度从140 MPa恢复至263 MPa,达到未损伤复合材料压缩性能(307 MPa)的85.7％.

关键词：热压、修复、损伤分析、热塑性基体、复合材料

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

资助基金：国家重点研发计划2020YFC1910203

在线出版日期：2023-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1740-1750