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復合材料夾層結構基本原理及芯材的力學性能和測試方法

2009-07-15 來源:互聯網 瀏覽數:3186


1.4 膠粘劑的選用
    用于粘接面層和夾芯材料的膠粘劑要有足夠的剪切強度和韌性,保證粘接層不先于芯材而破壞,才能把剪切應力從面層傳遞到芯材,最終保持夾層結構的整體性。另外,膠粘劑不能與芯材或面層發生化學反應,其固化成型溫度不能影響芯材和面層的性能。
2、夾芯材料基本力學性能
    前面提到,只有剪切性能高的芯村才適用于復合材料夾層結構。市場最常用的是硬質泡沫塑料和balsa輕木。總體來說,輕木力學性能高,但離散性大,由于來自特定地區的天然木材, 產量有一定限制;泡沫芯材力學性能一般低于輕木,但性能十分穩定,且可以隨市場需求不斷的提高產量。另外,作為結構芯材的還有各類蜂窩,玻璃鋼梯形板等。
2.1 泡沫芯材  
    目前,市場上常用的泡沫芯材主要有PVC、PET、PEI、PMI、SAN等,目前在復合材料夾層結構中應用最多的是PVC泡沫芯材。Airex公司的C70系列PVC泡沫為市場主流PVC產品,密度范圍從40~200 kg/m3,以此為例來說明其基本力學性能。
    本文對Airex公司C70系列PVC泡沫的壓縮強度、壓縮模量,剪切強度、剪切模量,拉伸強度和拉伸模量等力學性能與密度的關系進行了分析。表1為此PVC泡沫系列產品的力學性能數據。


    把表1中的數據制成散點圖,即圖5,從中可以直觀的看出各力學性能與密度的關系。經線性模擬后發現,線性相關系數非常高,R2值均超過了0.99,證實了這類泡沐芯材的力學性能與密度基本成正比。圖6和圖7分別列舉了壓縮模量和剪切強度的線性模擬方程及其R2值。

【延伸閱讀】

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閱讀上文 >> 復合材料風機葉片發展現狀及成型工藝進展
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