聚芳醚酮树脂基体特性对复合材料界面性能和层间性能的影响

摘要：

针对不同特性的国产高性能聚芳醚酮(PAEK-L、PAEK-H)树脂,采用微球脱黏的方法研究了PAEK树脂基体与国产T300级碳纤维(SCF35)碳纤维间的界面强度;采用国产碳纤维增强聚芳醚酮(SCF35/PAEK)热塑性预浸料制备复合材料,研究了树脂基体对复合材料的90°拉伸性能、短梁剪切性能、Ⅰ型断裂韧性、Ⅱ型断裂韧性的影响.结果表明:SCF35/PAEK复合材料的界面性能受树脂基体的流动性影响,流动性较高的PAEK-H树脂能够与纤维之间形成较好的界面结合及较高的界面强度,SCF35/PAEK-H复合材料中,树脂与纤维的接触角约为34.4°,界面剪切强度约为79 MPa,复合材料90°拉伸强度约为76 MPa,模量约为9.7 GPa,短梁剪切强度约为92 MPa;而流动性较低的PAEK-L树脂与SCF35碳纤维复合材料中,树脂与纤维的接触角约为35.8°,界面剪切强度约为64 MPa,复合材料90°拉伸强度约为55 MPa,模量约为8.6 GPa,短梁剪切强度约为86 MPa.SCF35/PAEK复合材料的层间性能受到树脂基体塑性变形能力的影响,基体塑性变形能力较强的PAEK-L较PAEK-H而言,其复合材料具有较高的断裂韧性,SCF35/PAEK-L的Ⅰ型断裂韧性约为938 J/m2,Ⅱ型断裂韧性约为2232 J/m2,SCF35/PAEK-H的Ⅰ型断裂韧性约为638 J/m2,Ⅱ型断裂韧性约为1702 J/m2.

关键词：碳纤维、聚芳醚酮、热塑性复合材料、界面性能、层间性能

所属期刊栏目：40

分类号：TB332(工程材料学)

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4481-4490