真空热循环对碳/双马来酰亚胺复合材料低速冲击性能的影响

高禹¹，刘京¹，王进²，王柏臣¹，崔旭¹，包建文³

1. 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院2. 沈阳飞机设计研究所3. 先进复合材料国防科技重点实验室

摘 要：对T700/HT280复合材料进行真空热循环处理(-140～180℃,10^-3 Pa),分别测试真空热循环处理前后复合材料的质损率、动态力学性能和低速冲击性能。采用宏观目视、超声C扫描和有限元分析对低速冲击损伤状况进行分析、表征和模拟。结果表明,随真空热循环次数的增加,由于发生析气效应,T700/HT280复合材料及基体树脂的质损率先急剧升高然后趋于平缓。经历真空热循环处理后T700/HT280复合材料出现了一定程度的后固化、热老化和局部界面脱粘。低冲击能时主要损伤模式为基体树脂受到压缩,高冲击能时主要损伤模式转化为基体开裂、复合材料分层。有限元模拟结果与实验结果吻合。随冲击能量的增大,复合材料吸收能增加。冲击能量为30～40 J条件下,吸收能可以有效地表征出真空热循环对复合材料的环境损伤效应。

关键词：碳/树脂基复合材料;真空热循环;低速冲击性能;动态力学热分析(DMA);有限元模拟;超声C扫描;