碳纤维-手撕钢复合材料的力学性能及除冰功能

摘要：

碳纤维增强复合材料因其轻质高强等优异特性,在轨道交通、航空航天等领域具有重要作用.然而,作为高空飞行器表面结构材料,碳纤维复合材料在低温环境中存在力学性能衰减和结冰等问题,严重影响了其服役安全性.以单向碳纤维预浸料和不锈钢超薄带即手撕钢为原材料,采用铺层固化的方法,设计了不同裁剪形状的手撕钢与碳纤维铺层的"碳纤维-手撕钢"复合材料,并对其在电流驱动下的力学性能和除冰功能进行研究.研究表明,手撕钢不仅能够改善复合材料内部的应力分布,提升力学性能,而且由于手撕钢的电流致热效应,能够实现复合材料的温度调控,从而进一步改善材料的强度和吸能特性.此外,手撕钢的裁剪宽度对于调控电流通路及其致热效应具有重要影响,是优化材料力学性能和除冰功能的关键因素.研究结果对于"碳纤维-手撕钢"复合材料的力学设计和电流驱动除冰功能实现具有一定的指导意义,并有望在航天航空等领域得到重要应用.

关键词：碳纤维-金属复合材料、应力分布、力学性能、电流除冰

所属期刊栏目：37

分类号：O347;TB333(固体力学)

资助基金：国家自然科学基金;山西省基础研究计划项目;山西省基础研究计划项目

在线出版日期：2023-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：71-79