復合材料中碳纖維方向和彎曲缺陷的微波檢測

楊玉娥， 閆天婷， 任保勝

(1.濟南大學機械工程學院，濟南 250022;2.北京工業大學機械工程與應用電子技術學院，北京 100124;3.濟南大學材料科學與工程學院，濟南 250022)

碳纖維復合材料是用碳纖維等高性能增強相增強的復合材料，先進樹脂基復合材料在綜合性能上與鋁合金相當，但比剛度、比強度高于鋁合金［1］。在密度、剛度、重量、疲勞特性等有嚴格要求的領域，以及在高溫、化學穩定性要求高的場合，碳纖維復合材料都頗具優勢;在土木建筑、交通運輸、航空工業以及化工等領域得到廣泛應用，但是復合材料在生產過程中工藝不穩定，缺陷無法完全避免。鮑永杰等［2］研究發現纖維方向對鉆孔缺陷的形成有嚴重的影響;軸向力越大，分層缺陷越嚴重，并且撕裂缺陷迅速增大。徐志偉等［3］研究了異形截面碳纖維對復合材料力學性能的影響，結果表明，異形截面碳纖維復合材料的力學性能和T300環氧復合材料接近，對液體的浸潤性能好，但纖維在材料中的分布均勻性差。楊巖［4］針對U-3160單向碳纖維織物組織結構松弛、布面不平整和纖維彎曲現象，在預浸前對其進行了必要的整理改進，從而有效減少了預浸料中碳纖維的彎曲現象，研究結果表明，改善后的復合材料，力學性能得到了明顯的提高。李娜等［5］通過研究不同鋪層方向層合板的力學性能發現，鋪層方式對模板、補片和膠層上的應力分布影響很大，應力主要集中分布在0°方向鋪層上。李麗英等［6］發現碳纖維織物的結構形式對復合材料的力學性能有很大的影響。……