碳纤维环氧复合材料层合板热压成型工艺研究

采用正交试验方法研究热压成型工艺参数(固化温度、固化压强和固化时间)对碳纤维/环氧树脂复合材料层合板孔隙率、宏观力学性能以及纤维/树脂界面性能的影响。结果表明,层合板孔隙率随固化压强的增大而减小,固化温度越高,气泡溶解所需的压强越大。所制备的层合板孔隙率均在0.05%~0.55%之间,远低于影响碳纤维复合材料性能的孔隙率临界值;通过弯曲和层间剪切测试,并对实验结果进行正交分析,可得最佳工艺参数为固化温度135℃、固化压强0.6 MPa、固化时间60 min,此结果与试样断口分析结果相吻合;采用峰值力定量纳米力学成像技术(PF-QNM)测得层合板的界面尺寸与固化压强和固化温度均呈正相关,且界面尺寸范围在(32.28±2)~(73.45±5)nm之间。