DOI:10.1007/s13726-020-00845-1
生產出具有良好抗沖擊性的現代復合材料是滿足汽車和航空航天工業需要的一項重要任務。該性能可通過增強能量吸收來解決,這是此類復合材料最重要的特征。在本文中,將納米纖維用作交織層,以在使高模量聚丙烯/環氧樹脂復合材料的重量和厚度最小化的同時,改善脫層強度。采用靜電紡絲法制備了尼龍6,6納米纖維。通過SEM觀察納米纖維在墊子上的分布。Innegra織物現已廣泛應用于復合材料層的生產。借助液壓機確保了層壓板的正確手工鋪層制造。前者的準靜態三點彎曲試驗和后者的低速沖擊試驗測定了納米改性和非改性層壓板破裂時的能量吸收能力和抗沖擊性。比較所獲得的結果表明,在準靜態三點彎曲試驗和低速沖擊試驗中,納米改性層壓板的能量吸收能力分別提高了6.2%和16.9%。此外,低速沖擊測試顯示最大負載能力提高了16%和26%。
圖1.用于生產電紡絲面料的靜電紡絲機
圖2.a)靜電紡絲納米纖維分布的SEM圖像和b)不同直徑的百分比
圖3.靜電紡絲層的厚度測量
圖4.低速沖擊裝置
圖5.具有納米纖維1、2和不具有納米纖維1、2的樣品的載荷-位移圖
圖6.樣品N3、N4、W3和W4的去噪加速-時間圖(在60 J能量下)
圖7.樣品N1、N2、W1和W2的去噪加速-時間圖(在75 J能量下)
圖8.樣品N1、N2、W1和W2的加載-時間圖
圖9.樣品N1、N2、W1和W2的載荷-位移圖
圖10.樣品N1、N2、W1和W2的能量-位移圖
圖11.樣品N3、N4、W3和W4的能量-位移圖
圖12.納米纖維和純樣品的破壞比較