T300碳纖維復合材料性能參數(shù)解析
碳纖維復合材料在纖維方向有很高的強度和剛度，而在垂直纖維方向上的強度和剛度非常低，實際應用中這類材料都是以層壓板的形式出現(xiàn)的，研究復合材料層壓板疊層結構和鋪層角度對層壓板結構力學性能的影響，對改善復合材料層壓板結構的力學性能，完善復合材料層壓板有重要作用。
實驗材料是T300碳纖維/環(huán)氧樹脂復合材料層壓板，10層對稱鋪層，每層厚0.15mm,復合材料層壓板厚1.50mm，0°方向的試件鋪層順序為[±45/0/90/0]s，90°方向的試件鋪層順序為[±45/90/0/90]s。它是目前工程上主要應用的一類層壓板，可以獲得較大的面內(nèi)剪切剛度與強度。按照相關國標標準制作實驗樣條并進行拉伸、壓縮等實驗。
通過試驗測試數(shù)據(jù)并進行比較可知：拉伸強度：0和90°方向試件的平均破壞強度分別為940.11MPa和458.63MPa,0方向的平均破壞強度是90°方向的2.05倍。彈性模量：拉伸實驗時，0°和90°方向的平均彈性模量分別為89.45GPa和48.35GPa，0°方向的平均彈性模量是90方向的1.85倍。壓縮實驗時，0°和90°鋪層方向試件的平均破壞強度分別為506.77MPa和419.90MPa，0°方向的平均破壞強度是90°方向的1.21倍。
由以上數(shù)據(jù)可以看出，拉伸實驗時，T300碳纖維復合材料0°方向試件的力學性能明顯優(yōu)于90°方向的力學性能。這是因為0°方向試件纖維鋪層方向為[±45/0/90/0]s，90°方向試件纖維鋪層方向為[±45/90/0/90]s。0°方向試件中間兩層纖維沿受力方向，而90°方向試件中間兩層纖維垂直于受力方向，90°方向試件的纖維層因受力時纖維與纖維之間容易脫落，而0°方向試件的纖維沿受力方向能承受較大的載荷。因此在使用這種材料時，要盡量使材料0°鋪層方向承受主要拉壓力，以達到最理想的使用效果。
壓縮實驗時，T300碳纖維復合材料0°方向試件的力學性能優(yōu)于90°方向的力學性能。但兩種試件力學性能的差別明顯小于拉伸實驗時的差別，這是因為壓縮實驗時，試件的壓縮力學性能主要取決于試件層與層之間的牢固程度，纖維的鋪設方向影響不大，所以兩種試件的力學性能相差不大。
相關閱讀：
