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高温预损伤对碳纤维复合材料冲击后压缩剩余强度影响规律研究
被引量:
2
1
作者
曹
雨
函
郭姝含
+2 位作者
欧阳俊杰
孔繁淇
王付胜
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2023年第6期30-36,共7页
对9A12环氧树脂基T700级碳纤维复合材料(CFRP)层合板在不同预损伤温度(180℃、210℃、240℃)和损伤时间(24 h、72 h、120 h、168 h)下进行低速冲击和冲击后压缩试验(CAI),结合数字图像技术(DIC)和微观形貌研究高温预损伤下CFRP层合板失...
对9A12环氧树脂基T700级碳纤维复合材料(CFRP)层合板在不同预损伤温度(180℃、210℃、240℃)和损伤时间(24 h、72 h、120 h、168 h)下进行低速冲击和冲击后压缩试验(CAI),结合数字图像技术(DIC)和微观形貌研究高温预损伤下CFRP层合板失重量与剩余强度随损伤温度和时间的变化规律。结果表明:CFRP层合板不同温度下相对失重量和冲击后压缩强度下降率均先快后慢,最后趋于稳定。180℃预损伤后相对失重量和剩余强度随损伤时间变化较小,损伤120 h后趋于稳定。温度升至210℃与240℃,损伤初期层合板剩余强度迅速下降,40 h后剩余强度分别降低20.4%和25.1%,较180℃下损伤120 h后剩余强度更低。分析结果,建立CFRP层合板高温预损伤导致的失重量与冲击后压缩剩余强度线性关系模型。利用DIC技术记录CFRP层合板在压缩方向上的应变演化规律,并得到应变云图。观察微观形貌发现高温损伤使树脂对纤维的包裹性下降,层间出现散布的树脂颗粒,且在240℃时材料的损伤形式由结构性断裂变为环氧树脂氧化分解导致的损伤。
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关键词
碳纤维复合材料
高温预损伤
CAI剩余强度
数字图像相关技术
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职称材料
等离子喷涂钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层制备及性能
2
作者
王志平
曹
雨
函
+2 位作者
程涛涛
罗震
刘为东
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2780-2791,共12页
采用高温熔制法制备了1种CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)非晶陶瓷材料,利用高速破碎技术和等离子喷涂技术在45号钢基体上制备得到钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层。对块状陶瓷和涂层的物相组成、显微硬度和微观形貌进行了分析,通过拉伸实验测试了涂...
采用高温熔制法制备了1种CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)非晶陶瓷材料,利用高速破碎技术和等离子喷涂技术在45号钢基体上制备得到钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层。对块状陶瓷和涂层的物相组成、显微硬度和微观形貌进行了分析,通过拉伸实验测试了涂层的结合强度。通过盐溶液浸泡腐蚀实验研究了涂层的耐腐蚀性能和腐蚀机理。结果表明:钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层的孔隙率为7.93%±3.27%,无明显层状结构,涂层显微硬度值为6.63 GPa,与块体材料相比仅降低了3.89%,非孔隙区域具有类块体陶瓷材料的显微结构和力学性能;涂层结合强度为(16.25±2.11)MPa,断裂发生在涂层与金属过渡层的界面处,与等离子喷涂其它陶瓷涂层的结合性能相当;通过1000 h的浸泡腐蚀实验得到涂层试样的腐蚀速率为0.1026 g·m^(-2)·h^(-1),与基体试样相比降低了12.3倍,具有良好的耐腐蚀性能;分析腐蚀截面形貌发现,涂层的致密结构对腐蚀起机械隔绝作用,堆积在涂层孔隙与裂纹表面的腐蚀产物的溶解速率与腐蚀液渗至基体的速率达到平衡,减缓了腐蚀的发生。
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关键词
钙镁铝硅酸盐
非晶陶瓷涂层
等离子喷涂
耐腐蚀性能
类块体材料
原文传递
题名
高温预损伤对碳纤维复合材料冲击后压缩剩余强度影响规律研究
被引量:
2
1
作者
曹
雨
函
郭姝含
欧阳俊杰
孔繁淇
王付胜
机构
中国民航大学中欧航空工程师学院
中国商飞上海飞机设计研究院
出处
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2023年第6期30-36,共7页
基金
大学生创新创业训练计划项目(202010059030)。
文摘
对9A12环氧树脂基T700级碳纤维复合材料(CFRP)层合板在不同预损伤温度(180℃、210℃、240℃)和损伤时间(24 h、72 h、120 h、168 h)下进行低速冲击和冲击后压缩试验(CAI),结合数字图像技术(DIC)和微观形貌研究高温预损伤下CFRP层合板失重量与剩余强度随损伤温度和时间的变化规律。结果表明:CFRP层合板不同温度下相对失重量和冲击后压缩强度下降率均先快后慢,最后趋于稳定。180℃预损伤后相对失重量和剩余强度随损伤时间变化较小,损伤120 h后趋于稳定。温度升至210℃与240℃,损伤初期层合板剩余强度迅速下降,40 h后剩余强度分别降低20.4%和25.1%,较180℃下损伤120 h后剩余强度更低。分析结果,建立CFRP层合板高温预损伤导致的失重量与冲击后压缩剩余强度线性关系模型。利用DIC技术记录CFRP层合板在压缩方向上的应变演化规律,并得到应变云图。观察微观形貌发现高温损伤使树脂对纤维的包裹性下降,层间出现散布的树脂颗粒,且在240℃时材料的损伤形式由结构性断裂变为环氧树脂氧化分解导致的损伤。
关键词
碳纤维复合材料
高温预损伤
CAI剩余强度
数字图像相关技术
Keywords
carbon fiber composites
high temperature pre-damage
CAI residual strength
digital image correlation technology
分类号
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
等离子喷涂钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层制备及性能
2
作者
王志平
曹
雨
函
程涛涛
罗震
刘为东
机构
中国民航大学
河北工业大学机械工程学院
天津大学材料科学与工程学院
出处
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第11期2780-2791,共12页
基金
天津市教委自然科学研究项目(2020KJ030)
天津市民用航空器适航与维修重点实验室开放基金项目“高熵氧化物陶瓷涂层制备及抗污损机理研究”
中国民航大学实验技术创新基金(2022CXJJ49)。
文摘
采用高温熔制法制备了1种CaO-MgO-Al_(2)O_(3)-SiO_(2)非晶陶瓷材料,利用高速破碎技术和等离子喷涂技术在45号钢基体上制备得到钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层。对块状陶瓷和涂层的物相组成、显微硬度和微观形貌进行了分析,通过拉伸实验测试了涂层的结合强度。通过盐溶液浸泡腐蚀实验研究了涂层的耐腐蚀性能和腐蚀机理。结果表明:钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层的孔隙率为7.93%±3.27%,无明显层状结构,涂层显微硬度值为6.63 GPa,与块体材料相比仅降低了3.89%,非孔隙区域具有类块体陶瓷材料的显微结构和力学性能;涂层结合强度为(16.25±2.11)MPa,断裂发生在涂层与金属过渡层的界面处,与等离子喷涂其它陶瓷涂层的结合性能相当;通过1000 h的浸泡腐蚀实验得到涂层试样的腐蚀速率为0.1026 g·m^(-2)·h^(-1),与基体试样相比降低了12.3倍,具有良好的耐腐蚀性能;分析腐蚀截面形貌发现,涂层的致密结构对腐蚀起机械隔绝作用,堆积在涂层孔隙与裂纹表面的腐蚀产物的溶解速率与腐蚀液渗至基体的速率达到平衡,减缓了腐蚀的发生。
关键词
钙镁铝硅酸盐
非晶陶瓷涂层
等离子喷涂
耐腐蚀性能
类块体材料
Keywords
calcium magnesium aluminum silicate
amorphous ceramic coating
plasma spraying
corrosion resistance
monolithic like material
分类号
TQ174.75 [化学工程—陶瓷工业]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高温预损伤对碳纤维复合材料冲击后压缩剩余强度影响规律研究
曹
雨
函
郭姝含
欧阳俊杰
孔繁淇
王付胜
《复合材料科学与工程》
CAS
北大核心
2023
2
下载PDF
职称材料
2
等离子喷涂钙镁铝硅酸盐陶瓷涂层制备及性能
王志平
曹
雨
函
程涛涛
罗震
刘为东
《硅酸盐学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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