纳米压痕技术表征T800碳纤维的弹性模量和硬度

张东生¹，李新涛²，夏汇浩¹，冯志海²，赵高文²

1. 中国科学院上海应用物理研究所2. 航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术重点实验室

摘 要：利用纳米压痕技术对T800SC碳纤维不同取向(纤维轴向与纳米压痕测试面成θ夹角)的弹性模量和硬度进行了测试,结合Weibull分布函数对T800SC碳纤维不同取向的弹性模量和硬度进行统计分析。结果表明:随着测试面与纤维轴向夹角的增大,T800SC碳纤维的弹性模量和硬度逐渐增大。T800SC碳纤维的弹性模量从平行纤维轴向时的(15.84±2.00)GPa增加到垂直纤维轴向时的(50.96±5.73)GPa;T800SC碳纤维的硬度从平行纤维轴向时的(2.71±0.51)GPa增加到垂直纤维轴向时的(5.24±0.91)GPa。对于纤维不同取向的弹性模量,其Weibull模数在9.0~10.5;对于纤维不同取向的硬度,其Weibull模数在6.0~8.0。

关键词：纳米压痕;碳纤维;弹性模量;Weibull分布;硬度;