聚氨酯涂層對(duì)復(fù)合材料層合板抗反復(fù)低速?zèng)_擊性能的影響.pdf

1、碳纖維復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、耐疲勞和可設(shè)計(jì)性好等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于航空航天、交通運(yùn)輸、建筑等各個(gè)領(lǐng)域中。但是復(fù)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(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的內(nèi)部會(huì)出現(xiàn)分層、基體開裂等損傷。單次沖擊可能不會(huì)對(duì)復(fù)合材料造成很大的傷害，但是多次沖擊后，這些損傷累積會(huì)大大降低層合結(jié)構(gòu)的壓縮強(qiáng)度。為了提高復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的抗反復(fù)沖擊性能和損傷容限，本文將聚氨酯彈性體噴涂到復(fù)合材料表面，研究聚氨酯涂層對(duì)復(fù)

2、合材料層合結(jié)構(gòu)抗反復(fù)沖擊性能的影響，通過對(duì)比裸板和聚氨酯噴涂復(fù)合材料層合板的反復(fù)低速?zèng)_擊損傷形態(tài)，分析聚氨酯噴涂復(fù)合材料層合板沖擊后剩余壓縮強(qiáng)度，聚氨酯的引入對(duì)提高復(fù)合材料層合結(jié)構(gòu)的抗反復(fù)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(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先制備了不同鋪層厚度的復(fù)合材料層合板，對(duì)其表面進(jìn)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(shù)對(duì)復(fù)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(duì)聚氨酯涂層表面質(zhì)量的影響，通過剝離試驗(yàn)分析了不同表面處理方法對(duì)聚氨酯和碳纖維復(fù)合材料表面界面結(jié)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(yàn)對(duì)不同厚度的復(fù)合材料層合板和對(duì)應(yīng)的聚氨酯噴涂復(fù)合材料層合板進(jìn)行反復(fù)低速?zèng)_擊，結(jié)合沖擊響應(yīng)、沖擊后超聲波C掃的損傷面積、試樣的損傷形貌，對(duì)比分析了含聚氨酯涂層的復(fù)合材料層合板和沒有聚氨酯涂層的復(fù)合材料層合板的抗反復(fù)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(jié)構(gòu)復(fù)合材料抗反復(fù)沖擊性能。
　　最后，對(duì)不同沖擊次數(shù)的聚氨酯噴涂復(fù)合材料層合板進(jìn)行沖擊后壓縮試驗(yàn)，研究不同沖擊次數(shù)后層合板的剩余壓縮強(qiáng)度，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著沖擊后損傷面積的增大，復(fù)合材料剩余壓縮強(qiáng)度出現(xiàn)拐點(diǎn)，在拐點(diǎn)之前剩余壓縮強(qiáng)度下降很小。分別討論了聚氨酯厚度和層合板厚度對(duì)聚氨酯復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮性能的影響。利用全場(chǎng)應(yīng)變采集系統(tǒng)(DIC)觀察不同損傷狀態(tài)聚氨酯噴涂復(fù)合材料的壓縮過程，揭示了聚氨酯噴涂復(fù)合