聚氨酯涂層對復合材料層合板抗反復低速沖擊性能的影響.pdf

1、碳纖維復合材料層合結構具有輕質(zhì)高強、耐疲勞和可設計性好等獨特的優(yōu)點，已經(jīng)廣泛應用于航空航天、交通運輸、建筑等各個領域中。但是復合材料也有限制其發(fā)展的致命缺陷，即使在低能量沖擊作用下，復合材料層合結構的內(nèi)部會出現(xiàn)分層、基體開裂等損傷。單次沖擊可能不會對復合材料造成很大的傷害，但是多次沖擊后，這些損傷累積會大大降低層合結構的壓縮強度。為了提高復合材料層合結構的抗反復沖擊性能和損傷容限，本文將聚氨酯彈性體噴涂到復合材料表面，研究聚氨酯涂層對復

2、合材料層合結構抗反復沖擊性能的影響，通過對比裸板和聚氨酯噴涂復合材料層合板的反復低速沖擊損傷形態(tài)，分析聚氨酯噴涂復合材料層合板沖擊后剩余壓縮強度，聚氨酯的引入對提高復合材料層合結構的抗反復沖擊性能和損傷容限有著十分顯著的作用，具有重要的工程應用價值。
　　本文首先制備了不同鋪層厚度的復合材料層合板，對其表面進行噴砂、砂紙打磨和刷涂粘合劑處理，并利用聚氨酯低壓無溶劑噴涂技術對復合材料表面噴涂不同厚度的聚氨酯，研究了噴涂壓力、噴涂速度

3、和聚氨酯初始溫度等噴涂工藝對聚氨酯涂層表面質(zhì)量的影響，通過剝離試驗分析了不同表面處理方法對聚氨酯和碳纖維復合材料表面界面結合性能的影響，并得到了最佳的表面處理方式。
　　然后，采用落錘沖擊試驗對不同厚度的復合材料層合板和對應的聚氨酯噴涂復合材料層合板進行反復低速沖擊，結合沖擊響應、沖擊后超聲波C掃的損傷面積、試樣的損傷形貌，對比分析了含聚氨酯涂層的復合材料層合板和沒有聚氨酯涂層的復合材料層合板的抗反復沖擊性能，分別討論了聚氨酯涂層

4、厚度和層合板厚度等不同結構復合材料抗反復沖擊性能。
　　最后，對不同沖擊次數(shù)的聚氨酯噴涂復合材料層合板進行沖擊后壓縮試驗，研究不同沖擊次數(shù)后層合板的剩余壓縮強度，研究結果發(fā)現(xiàn)隨著沖擊后損傷面積的增大，復合材料剩余壓縮強度出現(xiàn)拐點，在拐點之前剩余壓縮強度下降很小。分別討論了聚氨酯厚度和層合板厚度對聚氨酯復合材料層合板沖擊后壓縮性能的影響。利用全場應變采集系統(tǒng)(DIC)觀察不同損傷狀態(tài)聚氨酯噴涂復合材料的壓縮過程，揭示了聚氨酯噴涂復合