縫合線上漿對縫合復(fù)合材料低速沖擊性能的影響.pdf

1、縫合復(fù)合材料在使用過程中會受到擠壓、碰撞等損傷，抗沖擊性能是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素。縫合過程中縫合線受到縫針和預(yù)制件的反復(fù)作用，產(chǎn)生拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形，并且隨著縫線與預(yù)制體之間、縫線與縫針之間摩擦次數(shù)的增多，縫合線表面纖維斷裂，不僅影響了縫合工藝的順利進(jìn)行，也使得縫合復(fù)合材料的力學(xué)性能下降，因此迫切需要對碳纖維縫線進(jìn)行改進(jìn)，提高縫線的性能。
　　本文采用改性聚氨酯上漿劑對碳纖維縫線進(jìn)行上漿，研究發(fā)現(xiàn):改性聚氨酯上漿后的碳纖維

2、縫線的拉伸強(qiáng)度比未上漿的提高了47.7％;鉤拉強(qiáng)度比未上漿的提高了29.3％。上漿后的碳纖維縫線的耐磨性明顯提高，漿液濃度為3％時，碳纖維縫線的耐磨性最好，耐磨次數(shù)達(dá)到936次，是未上漿碳纖維耐磨次數(shù)的3.9倍。碳纖維縫線上漿是改善纖維表面毛絲量，減少其表面缺陷，提高縫線力學(xué)和耐磨性能的有效方法，但是漿液的濃度不能大于3％，否則漿料過多的在纖維表面富集，增加纖維脆斷的機(jī)率，降低其力學(xué)和耐磨性能。
　　聚氨酯上漿可以使碳纖維表面凹槽

3、加深，但是隨著上漿率的增大，纖維表面逐漸趨于光滑。碳纖維表面主要由C、O兩種元素組成，上漿后引入了N元素和Si元素，O/C提高11.04％。上漿使碳纖維與環(huán)氧樹脂的接觸角減小9.8％，改善了樹脂對纖維的浸潤性，但是隨著上漿率的增加，接觸角逐漸增大，碳纖維與樹脂的浸潤性變差。碳纖維的上漿處理使碳纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的界面剪切強(qiáng)度提高16.3％，但是過高的上漿率反而使界面剪切強(qiáng)度下降。
　　上漿前后縫合線制成的縫合復(fù)合材料具有相似的沖