双马树脂基复合材料低速冲击响应及冲击后压缩行为研究 - 董慧民; 闫丽; 安学锋; 钱黄海; 苏正涛 (材料工程, 2022)
TB332; 制备了新型聚醚砜(PES)点阵附载U3160的ESTM-fabric织物,PES附载量分别为15(ES-15),25(ES-25),35(ES-35)g/cm2.采用RTM工艺制备了ESTM-fabric织物增强双马来酰亚胺树脂(牌号:6421)基复合材料(ESTM-fabric/6421),对其进行动态力学热分析(DMTA),还进行了冲击阻抗及冲击后压缩性能研究,并利用荧光显微镜分析其增韧机理,同时研究对比了未增韧U3160织物增强6421树脂基复合材料(ES-0)的性能.DMTA分析结果显示,ES-0仅有一个源于BMI基体树脂的玻璃化转变温度(Tg),增韧后复合材料出现了两个Tg:191～195℃的松弛峰源于增韧剂PES,230～250℃的松弛峰源于BMI基体树脂.低速冲击结果显示,ES-0试样的初始损伤载荷(DTL)降低非常显著.增韧复合材料的DTL远高于ES-0试样,且与最高峰值载荷相同;随着增韧剂增多,DTL增大,冲击损伤面积减小.荧光显微结果显示:ES-0试样的冲击损伤以分层破坏为主.增韧复合材料在压头下方产生了大量层内和层间基体裂纹,且冲击背面的铺层破裂更加严重,其锥形冲击损伤范围要小于ES-0试样.ES-0试样的冲击后压缩强度(CAI)为144.66 MPa,增韧复合材料ES-15,ES-25和ES-35的CAI值分别依次增大为205.85,265.74 MPa和275.14 MPa.ES-0试样经冲击后压缩破坏后结构中出现了大量分层,结构无显著的劈裂;ES-15试样存在大量的纤维铺层劈裂及显著的基体裂纹;ES-25试样和ES-35试样以铺层剪切破坏为主,这些损伤会吸收大量能量,从而导致高的CAI值.