三维混杂碳纤维／芳纶纤维增强尼龙复合材料力学性能研

      制备了三维混杂碳纤维／芳纶纤维增强尼龙复合材料(HY/ PA)并对其力学性能进行了测试。研究表明：由于芳纶纤维的加入，使碳纤维增强尼龙复合材料(CF/ PA)的抗冲击性能有了显著提高，HY/ PA的抗冲击强度随芳纶纤维体积分数的增大而有所提高；另外，HY/ PA在改善CF/ PA的横向剪切强度的同时，也改善了芳纶纤维增强尼龙复合材料( KF/ PA)的纵向剪切强度；同时，混杂效应对HY/ PA的弯曲性能的影响最为显著，HY/ PA的弯曲强度、弯曲模量均高于任一种单一纤维复合材料。

       碳纤维复合材料具有高比强度、高比模量等优点，但冲击强度低限制了它的应用范围。有几种方法可以改善碳纤维复合材料的冲击性能，包括：碳纤维的表面处理、树脂基体改性、引进厚度方向的增强（如三维编织）及与高断裂应变纤维混杂。通过将高断裂应变的芳纶纤维与低断裂应变的碳纤维混杂制得混杂复合材料，一方面提高了碳纤维复合材料的冲击韧性，而且还能够进一步降低材料的质量，提高碳纤维复合材料的比强度、比模量。另外，三维编织复合材料由于异型件一次编织成型，纤维贯穿材料的三个方向形成整体网状结构：所以克服了传统复合材料沿纤维横向方向刚度和强度性能较差，层间剪切强度低，易分层且冲击韧性和损伤容限低等缺点[1-5]。本文通过将碳纤维、芳纶纤维混合编织得到三维混杂织物增强尼龙(HY/ PA)复合材料并对其力学性能进行了测试、研究。

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