铺层取向角度对黄麻纤维复合材料性能的影响

基于真空辅助树脂传递模塑(VARTM)工艺,研究不同铺层取向角度对黄麻纤维布增强环氧树脂复合材料力学性能的影响。结果表明:单向铺层取向时,随着铺层取向角度的增加,复合材料拉伸强度呈近凹抛物线形变化,并在取向角为90°时达到最大值;弯曲强度呈近凸抛物线形变化,并在取向角为60°时达到最大值。双向铺层取向时,复合材料拉伸强度和弯曲强度均呈波浪形变化,其最大值分别在取向角为±75°和±45°时获得。综合对比单、双向铺层,复合材料拉伸强度在单向取向角为90°铺层取向时达到最大值,为78.26 MPa;而复合材料弯曲强度在双向取向角为±45°时达到最大值,为89.82 MPa。     

VARTM工艺中纤维渗透率的测量方法研究

测量纤维增强体渗透率的重要性在于:一方面它控制充模时间,从而与树脂的固化动力学一起影响模具设计和注射口、排气口的位置,是数值模拟所需的关键参数;另一方面,它决定流动特性,控制树脂对纤维束的浸渍方式,是获得高品质制品的关键。笔者以平流法为基础,基于流体动力学原理,给出一维单向渗透率和二维径向渗透率的计算方法,并通过实验测量了一维单向渗透率值和二维径向渗透率值。结果表明:测量树脂对亚麻纤维织物的一维单向渗透率值时,渗透率值呈先增大后减小再增大的趋势,测量树脂对亚麻纤维织物的二维径向渗透率值时,两个坐标轴的轴向渗透率值大小不等,树脂在亚麻纤维织物内的流动是一个从非稳态到稳态的过程。