大昌洋行（上海）有限公司（大昌華嘉科學(xué)儀器部）
3D XRM助力碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料在高溫條件下的力學(xué)行為與孔隙特征研究
檢測(cè)樣品：聚合物基復(fù)合材料
檢測(cè)項(xiàng)目：力學(xué)行為與孔隙特征研究
方案概述：本研究探討了T700/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料在高溫條件下的力學(xué)行為與孔隙特征。在23°C至170°C溫度范圍內(nèi)，對(duì)復(fù)合材料試樣進(jìn)行了0°/90°方向的壓縮、拉伸、層間及面內(nèi)剪切實(shí)驗(yàn)，獲取了真實(shí)應(yīng)變-應(yīng)力曲線。通過(guò)掃描電子顯微鏡和X射線斷層掃描技術(shù)，對(duì)試樣截面及斷裂區(qū)域進(jìn)行微觀結(jié)構(gòu)分析，以揭示微觀結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)聯(lián)性。
研究發(fā)現(xiàn)，碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料的力學(xué)性能普遍隨溫度升高而下降。通過(guò)對(duì)比斷裂形貌可知，隨著溫度上升，復(fù)合材料的斷裂機(jī)制從界面脫粘逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榛w破壞。基于X射線斷層掃描圖像，重構(gòu)了高溫力學(xué)實(shí)驗(yàn)后孔隙結(jié)構(gòu)的三維形貌。結(jié)果表明，高溫條件下試樣的孔隙率普遍高于低溫條件。 特別在90°拉伸測(cè)試中，孔隙直徑主要分布在4-12μm范圍內(nèi)，且與斷裂邊緣不同距離處的孔隙尺寸基本保持穩(wěn)定。相比之下，90°壓縮測(cè)試試樣中觀察到的孔隙尺寸更大。
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