碳纤维束间的摩擦磨损特性

作者：潘月秀; 解锡明; 吴宁^*; 朱世鹏; 杨洁; 陈利

来源：复合材料学报, 2019, 36(08): 1838-1846.

DOI：10.13801/j.cnki.fhclxb.20181009.005

• 碳纤维束
• 摩擦磨损
• 接触区域
• 摩擦角度
• 接触理论

为了对碳纤维束的磨损程度进行定量分析以及探索碳纤维束间摩擦磨损机制,采用自制的摩擦模拟实验装置,研究了摩擦次数、加载力、摩擦角度对碳纤维束摩擦损伤的影响。通过对比摩擦前后碳纤维束的拉伸断裂强力、毛羽量和表面浆膜形态评价了其磨损程度。结果表明:随着摩擦次数、加载力的增大,碳纤维束的磨损程度逐渐加剧;当摩擦角度在90°～30°范围变化时,碳纤维束的拉伸断裂强力随着角度的减小而小幅度下降;而当摩擦角度为0°时,碳纤维束的拉伸断裂强力急剧下降。同时,结合纤维束接触理论和黏性薄膜压痕法揭示了碳纤维束摩擦损伤机制,发现有效接触面积的变化是导致碳纤维束磨损程度改变的主要因素,且纤维束间的有效接触面积随加载力的增大而增大,随摩擦角度的增大而减小。

• 单位
  天津工业大学; 航天材料及工艺研究所