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冲击韧性【环氧板】材料

在受到冲击载荷时的力学响应、冲击性载荷时,会造成内部损伤,使材料的力学性能下降,因而,受冲能量吸收或抵抗裂纹扩展能力(断裂韧性)是环氧板材料的重要性能。


通常表征环氧板材料韧性的指标有3种:冲击强度、断裂物性及冲击后压缩强度。
环氧板材料的冲击试验与金属材料类似, 也是采用落锤冲击,测量破坏一个标准样所消耗的能量来评定环氧板材料的冲击韧性。同时测定标准样在受冲击后引起的损伤、破坏及吸收的能量,由此确定裂纹的引发和扩展情况,分析断裂机理。Bo
韧性指数DI定义为裂纹打展能与裂纹引发能之比。对于完全脆性材料,该值为0,值愈大,韧性愈好。聚合物基环氧板材料的能量吸收包括:纤维破坏、基体变形、纤维脱黏、纤维拔出、分层裂纹等过程。

纤维裂纹数目对总冲击能无直接显著影响,但它能非常显著影响破坏模式,因而也就影响了总冲击能。通常韧性纤维,如玻璃纤维、K纤维增强塑料具有比较高的冲击强度,而脆性纤维
环氧板材料如CFRP或BFRP冲击强度较低。因而,常采用韧性的GF或KF与脆性的CF或BF混杂的方法来改善CFRP或BFRP的脆性。mo028

基体变形要吸收较多的能量,热固性基体通常较脆,变形小,因而冲击强度低。而热塑性基体通常可产生较大的塑性变形,故具有较高的冲击强度。发曲荣建阳林林宝勇夫县变避纤维与基体的界面黏结强度会强烈影响聚合物基环氧板材料的冲击破坏模式,包括纤维的断裂、脱黏、分层等。纤维脱黏会吸收大量的能量,因而,如果聚合物基
环氧板材料的脱黏程度较大,则可明显提高冲击韧性。当纤维中的裂纹没有能力扩展到韧性基体中时,纤维常常可以从基体中拔出并引起基体变形,这会明显增加断裂能。分层裂纹通常吸收比较大的能量,分层的增加会显著提高冲击能。

目前,纤维增强聚合物基
环氧板材料的宏观动态力学性能已得到了较好的描述,并建立起了环氧板丝束模型一维本构方程。但多数研究还只限于宏观上的表述,并未涉及细观分析,故有待于进一步从细观力学和显微观测等方面来进行深化。

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