以市售碳纤维增强环氧树脂预浸料和铝板为原料, 以E-51环氧树脂为胶黏剂, 分别在0.1, 0.3, 0.6 MPa压力下于180 ℃固化2 h制备了碳纤维增强铝层板(CRALL), 研究了固化压力和铝板表面处理状态对其拉伸性能的影响。结果表明: 随着固化压力的降低, CRALL的抗拉强度下降, 失效方式由直接断裂转变为分层脱粘失效。在固化压力为0.6 MPa、铝板经表面处理条件下制备的CRALL中, 碳纤维增强层之间没有出现明显的分层现象, 铝板与碳纤维增强层的界面结合良好; 其抗拉强度为1 010 MPa, 弹性模量为77 GPa, 均接近理论值; 拉伸时试样直接断裂, 仅有较少的分层脱粘现象; 而用未表面处理铝板制备的CRALL的抗拉强度比用表面处理铝板的下降了39%。

所属栏目

新材料 新工艺国家重点基础研究发展计划项目(2012CB619600); 国家高技术研究发展计划项目(2013AA031201)

收稿日期

2015/1/212016/10/31

作者单位

林磊:上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
欧阳求保:上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
黄宇:上海交通大学金属基复合材料国家重点实验室, 上海 200240
诸静:上海复合材料科技有限公司, 上海 201112
虞红:上海空间飞行器重点实验室, 上海 201108

备注

林磊(1989-), 男, 福建南平人, 硕士研究生。

引用该论文:

LIN Lei,OUYANG Qiu-bao,HUANG Yu,ZHU Jing,YU Hong.Tensile Property of Carbon Fiber Reinforced Al Laminate at Different Curing Pressures[J].Materials for mechancial engineering,2016,40(12):53～56
林磊,欧阳求保,黄宇,诸静,虞红.不同固化压力下制备碳纤维增强铝层板的拉伸性能[J].机械工程材料,2016,40(12):53～56

参考文献

【1】

MARISSEN R, VOGELESANG L B. Development of a new hybrid material: ARALL［C］//Proceedings of the Second International SAMPE Europe Conference. Cannes, Frances:［s.n.］,1981: 113-122.

【2】

BOTELHO E C, CAMPOS A N, BARROS E, et al. Damping behavior of continuous fiber/metal composite materials by the free vibration method［J］. Composites Part B: Engineering, 2005, 37(2): 255-263.

【3】

BOTELHO E C, SILVA R A, PARDINI L C, et al. Evaluation of adhesion of continuous fiber-epoxy composite/aluminum laminates［J］. Journal of Adhesion Science and Technology, 2004, 18(15):1799-1813.

【4】

VOGELESANG L B, VLOT A. Development of fibre metal laminates for advanced aerospace structures［J］. Journal of Materials Processing Technology, 2000, 103(1):1-5.

【5】

SADIGHI M, ALDERLIESTEN R C, BENEDICTUS R. Impact resistance of fiber-metal laminates: A review［J］. International Journal of Impact Engineering, 2012, 49:77-90.

【6】

VLOT A, GUNNINK J W.Fibre metal laminates: an introduction［M］. Delft: Kluwer Academic Publishers, 2001.

【7】

赵玉涛,戴起勋,陈刚.金属基复合材料［M］.北京: 机械工业出版社,2007.