铝合金-碳纤维复合材料液氮温度下弯曲强度的强化研究

作者：程飞; 胡云森

来源：复合材料学报, 2021, 1-11.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20210616.003

• 电化学刻蚀
• 粘接性能强化
• 准Z方向碳纳米管
• 树脂预涂技术
• 液氮温度

随着铝合金-碳纤维复合材料逐渐应用到火箭推进器，其低温环境下的粘接性能强化已引起广泛关注。针对环氧接头潜在的粘接界面缺陷，采用阳极氧化和砂化分别处理铝合金和碳纤维板表面制得多孔表面。采用树脂预涂（RPC）技术消除铝合金孔道根部原有的大分子环氧树脂空穴缺陷，也可通过RPC技术将增强纤维碳纳米管浸渍到铝合金表面的孔道中，形成准Z方向的纤维桥联，进一步提高环氧接头的粘接强度。三点弯曲试验（3-P-B）结果表明，室温下处理后的铝合金/碳纤维复合材料弯曲强度提高了14.6%，液氮温度下弯曲强度提高了27.6%。经过表面处理后，碳纤维复合材料在室温和液氮温度下的破坏模式均由较弱的界面脱胶破坏转变为主体结构的断裂破坏。总之，系列有效的处理方法可为低温液体燃料箱的工业应用提供另一种参考。

• 单位
  西南科技大学; 西澳大利亚大学; 材料科学与工程学院