纖維增強復(fù)合材料阻尼改性研究.pdf

1、纖維增強復(fù)合材料具有良好的比剛度、比強度和阻尼特性且密度低，已經(jīng)作為一種主要的結(jié)構(gòu)材料應(yīng)用于航天、艦船、汽車等工程領(lǐng)域。復(fù)合材料的阻尼一般比大多數(shù)常見的金屬高1到2個數(shù)量級，但一般也不超過2％，在工程應(yīng)用中仍然偏低，需要對其進行阻尼改性處理。本課題通過制備混雜纖維復(fù)合材料和結(jié)構(gòu)阻尼復(fù)合材料的方式提高復(fù)合材料的阻尼性能，并將這兩種阻尼改性方法結(jié)合起來設(shè)計出新型結(jié)構(gòu)阻尼復(fù)合材料。
　　 本文采用手糊模壓工藝制備碳纖維/凱夫拉纖維混雜

2、復(fù)合材料，使用動態(tài)熱機械分析技術(shù)測試復(fù)合材料的損耗因子來評價材料的阻尼性能，研究了混雜比、鋪層順序和混雜方式對復(fù)合材料阻尼性能和力學(xué)性能的影響。研究結(jié)果表明：在CF/KF夾芯混雜復(fù)合材料中，面層纖維的種類和鋪層數(shù)量對材料的力學(xué)性能和阻尼性能有著重要的影響。碳纖維分布于面層時，混雜復(fù)合材料具有高模量、低阻尼的特點。凱夫拉纖維分布于面層時，混雜復(fù)合材料具有低模量、高阻尼的特點。CF/KF混雜復(fù)合材料的彎曲模量隨著碳纖維相對體積分數(shù)的增加而呈

3、上升的趨勢。在CF/KF層間混雜復(fù)合材料中，混雜界面數(shù)越多，混雜復(fù)合材料的阻尼性能越好。
　　 本文還研究了頻率和振幅對復(fù)合材料阻尼性能的影響。結(jié)果表明：頻率對復(fù)合材料的阻尼性能有較大的影響。隨著頻率的增加，復(fù)合材料的阻尼性能越好。振幅對復(fù)合材料阻尼性能的影響非常小。
　　 本文采用共固化工藝制備結(jié)構(gòu)阻尼復(fù)合材料，研究了溫度、阻尼層、阻尼層厚度和阻尼層穿孔對復(fù)合材料性能的影響。研究結(jié)果表明：粘彈性阻尼材料作為特定的鋪層直

4、接嵌入到復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中去，與復(fù)合材料共固化成型，可有效提高復(fù)合材料的阻尼性能，同時使模量有一定程度的下降。樹脂和粘彈性阻尼層的界面結(jié)合情況良好，阻尼層不容易脫落。阻尼層在不同溫度下的動態(tài)力學(xué)性能決定了共固化阻尼復(fù)合材料的阻尼性能。阻尼層厚度的增加可以顯著提高復(fù)合材料的阻尼性能，同時會導(dǎo)致復(fù)合材料彎曲性能的降低。阻尼層經(jīng)穿孔處理后，復(fù)合材料的阻尼性能略有下降，這種方式可以有效降低阻尼改性過程中力學(xué)性能的犧牲。
　　 最后，本文將兩