大丝束碳纤维复合材料力学性能研究
碳纤维复合材料的力学性能研究
碳纤维复合材料的力学性能研究随着科学技术的不断发展，碳纤维复合材料作为新一代优良的结构材料，受到了广泛的关注。
其独特的力学性能使其在航空、航天、汽车、体育器材等领域有广泛的应用。
本文将对碳纤维复合材料的力学性能进行研究。
材料的力学性能是评价其质量的关键指标之一。
碳纤维复合材料由纤维基体和树脂基体组成，两者相互配合，使其具备高强度、高刚度、低密度等优良的力学性能。
其中，纤维基体主要由碳纤维组成，其强度和刚度是影响材料性能的关键因素之一。
在研究碳纤维复合材料的力学性能时，人们通常会关注其拉伸性能、弯曲性能和压缩性能等方面。
首先，拉伸性能是指材料在外力作用下的抗拉强度和断裂延伸率。
碳纤维本身具备很高的强度和刚度，使得复合材料在拉伸载荷下表现出较好的抗拉性能。
其次，弯曲性能是指材料在弯曲作用下的变形能力。
碳纤维复合材料的高刚度使其在承受弯曲载荷时产生较小的挠度，从而具备较好的抗弯性能。
最后，压缩性能是指材料在承受压缩力时的变形能力。
由于复合材料的低密度和高刚度，使得其在承受压缩载荷时具备出色的抗压性能。
除了上述力学性能外，碳纤维复合材料还具备疲劳性能和冲击性能等特点。
疲劳性能是指材料在多次循环荷载下的耐久性能。
由于碳纤维的高强度和良好的疲劳寿命，使得复合材料在长时间循环荷载下仍然能够保持较好的性能。
冲击性能是指材料在受到突然冲击时的抵抗外力的能力。
由于碳纤维具备较高的强度和韧性，使得复合材料具备较好的抗冲击能力。
为了进一步提高碳纤维复合材料的力学性能，人们进行了各种探索和研究。
例如，通过改变纤维的取向和层片的排列组织方式，可以提高复合材料的强度和刚度。
同时，通过改变树脂基体的成分和添加剂，可以改善复合材料的韧性和耐疲劳性能。
此外，人们还通过研究纳米材料在碳纤维复合材料中的应用，进一步改善了其力学性能。
综上所述，碳纤维复合材料具备优良的力学性能，其拉伸性能、弯曲性能和压缩性能等方面表现出色。
同时，其具备较好的疲劳性能和冲击性能。
碳纤维复合材料的热力学与力学性能分析
碳纤维复合材料的热力学与力学性能分析碳纤维复合材料是现代工业中广泛使用的新型高性能材料。
其优良性能包括高强度、高刚度、轻质化、耐腐蚀、高温性能等，使得它在航空航天、轨道交通、汽车工业、体育器材等领域得到广泛的应用。
本文将从热力学和力学两个方面对碳纤维复合材料的性能进行分析。
一、热力学性能分析碳纤维复合材料具有优异的热稳定性和高温性能。
它们的应力-应变关系呈现出线性弹性，而且弹性模量随温度升高而下降的趋势相对较缓。
这是因为碳纤维复合材料中的碳纤维具有较高的热稳定性，能够承受较高的温度，而有机基体的热膨胀系数相对较小，因此在高温环境下材料的线膨胀系数较低。
碳纤维复合材料中的碳纤维和有机基体具有不同的热传导系数。
碳纤维的热传导系数较大，因此在高温条件下，热能主要通过纤维传递，从而使得材料的温度分布较为均匀。
而有机基体的热传导系数较小，因此在高温条件下，较少的热能通过基体传递，从而使得材料的温度分布不均，容易出现热应力现象。
碳纤维复合材料的热膨胀系数随温度变化较小，因此在不同温度下的线膨胀系数均较低。
在高温条件下，碳纤维和有机基体各自的线膨胀系数变化的速率不同，因此容易产生热应力，从而影响材料的性能。
二、力学性能分析碳纤维复合材料具有很高的强度和刚度，但韧性相对较低。
它们的破坏方式主要有纤维拉断和基体剪切等。
纤维和基体之间存在较大的力学不相容性，因此容易产生裂纹和开裂现象。
碳纤维复合材料的破坏性能主要与纤维和基体之间的结合强度和相对位移有关。
在应力作用下，纤维和基体之间的相对位移较大时，容易产生微裂纹和分界面失效。
在织构合成的碳纤维复合材料中，纤维的优化分布可以使得材料具有较好的强度和韧性，但由于织构合成的特殊结构，复合材料的各向异性较为显著。
碳纤维复合材料的强度和刚度与纤维的取向、长度和断面积等有关。
理想情况下，纤维取向垂直于应力方向时，材料的强度和刚度最大。
在实际制备中，由于纤维长短不均、定向不准确等因素影响，复合材料的强度和刚度常常低于理论值。
碳纤维复合材料力学性能的非线性分析
碳纤维复合材料力学性能的非线性分析碳纤维复合材料是一种由碳纤维和树脂基体构成的新型材料，具有轻质、高强度、刚性等优良性能，广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
然而，研究表明，由于复合材料存在非线性效应，传统材料力学分析方法难以准确评估其力学性能。
因此，进行碳纤维复合材料力学性能的非线性分析具有重要意义。
1. 碳纤维复合材料的非线性效应在实际应用中，碳纤维复合材料常常存在非线性效应，如拉伸、屈曲、剪切等非线性变化。
这些非线性变化对力学性能的评估和设计产生影响。
拉伸非线性：碳纤维复合材料在拉伸载荷下，由于树脂基体的弹塑性行为和碳纤维与基体之间的滑移，载荷与位移曲线表现出非线性特征。
此时，材料的应力应变关系呈现出弱非线性特征。
屈曲非线性：碳纤维复合材料在屈曲载荷下，由于复合材料的几何形状和结构，产生强烈的非线性屈曲行为。
此时，材料的应力应变关系呈现出明显的非线性变化。
剪切非线性：碳纤维复合材料在剪切载荷下，由于碳纤维之间的滑移和树脂基体的塑性变形，导致剪切性能呈现非线性特征。
此时，材料的应力应变关系呈现出复杂的非线性特点。
2. 碳纤维复合材料非线性分析方法针对碳纤维复合材料的非线性效应，常见的非线性分析方法包括有限元分析、广义张量理论、能量原理、跨比法和微分方程解法等。
有限元分析：有限元是一种数值分析方法，能够精确分析材料的非线性特征。
在有限元分析中，复合材料的结构被划分为有限个单元，每个单元内材料的特性可以通过数学模型进行计算和分析。
广义张量理论：广义张量理论是一种新的纤维复合材料非线性力学分析方法。
该方法通过对微观力学行为进行理论研究，建立起了复杂的线弹性力学模型，在理论研究和实际应用中取得了重要的成果。
能量原理：能量原理是一种非线性力学分析方法，以能量原理为基础，建立起材料的能量方程，通过求解能量方程对材料进行力学分析。
跨比法：跨比法是一种利用跨比理论对实验数据进行分析的方法，可以较准确地评估复合材料的非线性变化。
碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究
碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究碳纤维复合材料是由一种或多种纤维材料和一种或多种基体材料构成的。
其中，碳纤维作为一种高性能纤维材料，可以与多种基体材料组合成复合材料。
碳纤维复合材料具有高强度、高模量、低密度、耐腐蚀、耐磨损等优异性能，是一种重要的结构材料。
一、碳纤维复合材料的制备碳纤维复合材料的制备过程包括纤维预处理、基体材料制备、复合制备三个部分。
1. 纤维预处理纤维预处理是指将原始的碳纤维通过一系列化学和物理方法处理，以改善其表面性质，为后续复合制备提供良好的界面性能。
纤维预处理过程包括氧化、活化、电化学处理等。
2. 基体材料制备基体材料是复合材料的支撑结构，主要起支撑、保护纤维的作用，因此需要选择一种合适的基体材料。
金属、聚合物、陶瓷等材料都可以用作基体材料。
选择的基体材料需与碳纤维具有良好的界面相容性。
3. 复合制备复合制备是指将预处理好的纤维与制备好的基体材料进行复合，形成碳纤维复合材料。
复合制备的过程包括浸涂、压制、硬化等步骤。
其中，在浸涂过程中，最关键的是要确保纤维和基体材料之间的均匀浸润。
在硬化过程中，要保证温度和压力控制良好，以成品的物理性能。
二、碳纤维复合材料的力学性能研究碳纤维复合材料的力学性能是其能否应用的基础。
因此，需要进行力学性能研究，以验证其性能是否符合要求。
1. 本构模型本构模型是指根据材料的各项力学性能，建立材料模型，用以描述材料力学行为的理论。
碳纤维复合材料的本构模型可以分为弹性本构模型和塑性本构模型两种。
弹性本构模型适用于低应变区，并且不能反应出材料的非线性特征。
而塑性本构模型适用于高应变区，并且可以反应出材料的非线性特征。
选择合适的本构模型可以更准确地描述碳纤维复合材料的力学行为。
2. 材料力学性能测试材料力学性能测试包括拉伸、弯曲、剪切等多种测试方法。
其中，拉伸测试是最常用的性能测试方法。
拉伸测试可以得到材料的初始模量、极限拉伸强度、断裂应变等数据。
碳纤维复合材料力学性能研究进展
包 装 工 程第44卷 第21期 ·36·PACKAGING ENGINEERING 2023年11月收稿日期：2023-05-30基金项目：国家自然科学基金（12172344） *通信作者碳纤维复合材料力学性能研究进展段裕熙，张凯*，徐伟芳，陈军红，龚芹（中国工程物理研究院总体工程研究所，四川 绵阳 621999）摘要：目的 综述碳纤维复合材料这一热结构材料的力学性能研究进展，推进碳纤维复合材料的研制和应用。
方法 采用文献调研法，梳理和汇总国内外有关碳纤维复合材料力学性能的研究内容，对二维复合材料、针刺复合材料及三维编织复合材料3种结构进行性能影响因素分析。
结论 影响碳纤维复合材料静态和动态力学性能的因素主要有温度、应变率、密度等，提出应进一步开展碳纤维复合材料在多因素耦合及高温动态性能方面的研究。
关键词：碳纤维复合材料；静态力学性能；动态力学性能；三维编织复合材料 中图分类号：TB332 文献标识码：A 文章编号：1001-3563(2023)21-0036-10 DOI ：10.19554/ki.1001-3563.2023.21.005Mechanical Property of Carbon Fiber CompositesDUAN Yu-xi , ZHANG Kai *, XU Wei-fang , CHEN Jun-hong , GONG Qin(Institute of Systems Engineering, China Academy of Engineering Physics, Sichuan Mianyang 621999, China) ABSTRACT: The work aims to explore recent advancements in the mechanical properties of carbon fiber composites for thermal structural applications, with the objective of promoting the development and utilization of carbon fiber composites. Through a comprehensive literature review, the current research status on the mechanical properties of carbon fiber composites was summarized, and the factors affecting the static and dynamic mechanical properties of 2D composites, needled composites, and 3D woven composites were analyzed. The results indicate that factors affecting the static and dynamic mechanical properties of carbon fiber composites include temperature, strain rate, density, et al. And further investigations are necessary in multi-factor coupling and high temperature dynamic properties of carbon fiber composites. KEY WORDS: carbon fiber composite; static mechanical properties; dynamic mechanical properties; three-dimensional weaving composite碳纤维由有机纤维经过一系列热处理转化而成，它是含碳量高于90%的无机高性能纤维，既具有碳材料的固有本征，又兼具纺织纤维的柔软可加工性。
碳纤维增强复合材料制备及其力学性能分析
碳纤维增强复合材料制备及其力学性能分析碳纤维增强复合材料是一种高性能的工程材料，其力学性能优异，因此广泛应用于汽车、航空航天、体育器材等众多领域。
本文将对碳纤维增强复合材料的制备及其力学性能进行分析。
一、碳纤维增强复合材料制备碳纤维增强复合材料的制备过程包括预处理、预浸、挤出成型和固化四个步骤。
1.预处理首先要进行的是碳纤维的表面处理，以提高其在树脂中的分散度和界面性能。
通常采用的表面处理方法有电弧放电、等离子体处理和化学处理等。
2.预浸将经过表面处理的碳纤维放置在树脂浸润槽中，使其充分浸润，形成预浸料。
预浸料的配方通常是30%～50%的树脂，剩余为固体颗粒如碳纤维、填充料和固化剂等。
3.挤出成型将预浸料置于挤出机中进行挤出成型。
通过不断旋转的螺旋挤出头，将材料挤出并压实，形成成型件。
挤出过程中需要控制温度和压力，以保证成型件质量。
4.固化将挤出成型的件放入固化炉中进行固化。
通常固化时间和温度均需控制，以保证材料的固化度和力学性能。
二、碳纤维增强复合材料力学性能分析碳纤维增强复合材料具有很高的强度、刚度和低密度等优点，因此应用领域十分广泛。
其力学性能通常分为强度、刚度和疲劳三个方面。
1.强度碳纤维增强复合材料的强度具体可分为拉伸强度、压缩强度、剪切强度和弯曲强度等。
其中，拉伸强度是该材料的最大强度指标，引强强度也是一个很好的指标。
此外，断裂韧性、夹层剪切强度和冲击强度也是衡量强度的指标。
2.刚度碳纤维增强复合材料的刚度主要指该材料的弹性模量和剪切模量。
弹性模量是衡量该材料抵抗形变能力的能力指标，即杨氏模量，剪切模量则是衡量该材料抵抗剪切、扭矩变形能力的能力指标。
3.疲劳碳纤维增强复合材料的疲劳指标分为疲劳极限、疲劳损伤阈值和疲劳寿命。
其中，疲劳极限是材料能承受的最大循环载荷，疲劳损伤阈值是指材料的循环载荷量，其导致的裂纹扩展损伤是初始裂纹尺寸的特定百分比。
总之，通过合理的制备和分析，碳纤维增强复合材料可以具有优异的力学性能，为各种领域的工程应用带来创新和改变。
碳纤维增强复合材料的力学性能研究
碳纤维增强复合材料的力学性能研究随着科技的发展和人们对材料性能要求的不断提高，碳纤维增强复合材料作为一种新型材料，逐渐受到了人们的关注和研究。
碳纤维增强复合材料的优点在于具有轻质、高强和高刚性等特点，因此在航空航天、汽车和体育器材等领域得到了广泛应用。
本文将围绕碳纤维增强复合材料的力学性能展开讨论，并分析其优点与不足。
一、碳纤维增强复合材料的力学性能研究碳纤维增强复合材料是由无定形材料和纤维增强材料组成的一种粘合材料。
其力学性能是影响使用效果的重要因素。
在实际应用中，碳纤维增强复合材料的力学性能主要表现在强度、刚度、韧度和疲劳寿命等方面。
下面将对这些方面进行详细讨论。
1. 强度碳纤维增强复合材料的强度是指在外力作用下，材料发生断裂前所能承受的最大应力。
由于其结构特殊，具有纤维对外界应力的抗拉能力，因而其强度很高。
实验表明，碳纤维增强复合材料的抗拉强度约为1500 MPa。
而同样条件下的钢材和铝材抗拉强度只有400 MPa左右，而且在高温、腐蚀等恶劣环境下，铝材和钢材的强度更低，而碳纤维增强材料的强度不变，还会增加。
2. 刚度碳纤维增强复合材料的刚度是指在外界力作用下，材料抵抗形变的能力。
由于其纤维本身刚度很高，因此材料的刚度也很高。
实验结果表明，碳纤维增强复合材料的弹性模量约为210 GPa，而同样条件下的钢材和铝材弹性模量分别为200 GPa 和70 GPa左右。
因此，在需要使用刚度较高的场合下，碳纤维增强复合材料具有较好的应用前景。
3. 韧度碳纤维增强复合材料的韧度是指在受力时，材料离开弹性阶段到断裂之前所需要的功。
与强度和刚度不同，碳纤维增强复合材料的韧度较低。
这是由于该材料虽然具有纤维与增强材料的双重优势，但其内部结构复杂度很高，存在许多微小裂缝，因此材料整体的韧性有所下降。
实验结果表明，碳纤维增强复合材料的韧度约为25-50 kJ/m2，而同样条件下的钢材和铝材韧度分别为200 kJ/m2和10-20 kJ/m2左右。
碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究
碳纤维复合材料的制备及其力学性能研究碳纤维复合材料是被广泛应用于航空、航天、汽车、建筑等行业的一种高强度、低密度的新型材料。
它不仅具有高强度、高弹性模量、低密度等优良特性，同时还具有良好的耐热性、耐腐蚀性等优势。
本文将从碳纤维复合材料的制备以及力学性能研究两个方面来进行探讨。
一、碳纤维复合材料的制备碳纤维复合材料的制备主要分为三个步骤：1. 碳纤维制备：碳纤维是碳纤维复合材料的重要组成部分，其制备过程非常复杂。
首先要基于特定的聚合物或其他有机物，通过蒸发、拉伸等技术制作出非常细的纤维。
之后要对这些纤维进行高温、高压等处理，使其成为坚硬的、无孔隙的碳石墨材料。
2. 树脂制备：碳纤维复合材料中还需要加入一种树脂来进行结合。
树脂可以是热塑性树脂，如聚酰亚胺（PI）、聚醚酮（PEK）等，也可以是热固性树脂，如环氧树脂、丙烯酸酯树脂等。
3. 复合制备：将碳纤维和树脂进行机械混合或浸涂碳纤维等复合，通过真空热压或自动化制备设备进行热固化处理，便可以制备出碳纤维复合材料。
二、碳纤维复合材料的力学性能研究碳纤维复合材料具有高强度、高刚度等优良特性，与金属材料相比，其具有较大的韧性和抗冲击能力。
同时，由于其低密度，碳纤维复合材料在航空、航天、能源、环保等领域应用愈发广泛。
1. 强度分析：碳纤维复合材料的强度分析是探究其应力性能的基础。
研究表明，碳纤维复合材料具有高强度、刚度、韧性等特性。
在抗拉、抗压、抗弯等方面表现突出，但其断裂面为脆断面，破坏模式与金属材料不同。
2. 疲劳性能：碳纤维复合材料的疲劳性能是其在多次往返载荷下耐久性的能力。
研究表明，碳纤维复合材料的疲劳寿命与强度利用率、周向应变及层间剪应力有关。
因此，在应用时应避免超载、超调节等操作。
3. 惯性分析：碳纤维复合材料的惯性分析是提高其使用性能的一个重要方面。
研究表明，对于强度相等的材料，具有低密度的联合材料惯性低，而且由于联合材料比重较小，它们减轻了结构的自重，从而释放出更多的载荷承担能力。
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第２８卷第６期２００３年１２月高斟拉纤维与应用Ｈｊ妇ｈＦｉｂｅｒ＆ＡｐｐＪｉｃ州ｏｎＶ０１．２８．Ｎｏ．６Ｄｅｃ。
２００３大丝束碳纤维复合材料力学性能研究刘宝锋１，陈绍杰‘，李佩兰１（１．北京航空材料研究院，北京１０００９６；２．沈阳飞机设计研究所，辽宁沈阳ｌｌ００３５）摘要：本文研究了大丝柬碳纤维（４８Ｋ）复合材料的常规力学性能及耐湿热性能，并与小韭束碳纤维（髓００。
３Ｋ）复合材料进行了对比，研究结果可为太丝束复合材料在航空器的次承力件或非承力件的应用提供技术基础．关键词：大丝束碳纤维（４８Ｋ）：复合材料；力争】生能中图分类号：Ｔ０３”３文献标识码：Ａ文章编号：１００７－９８１５（２００３）０６删８．０４刖舌由于大丝束碳纤维（≥４８Ｋ）具有价格低、来源容易、性能与１２Ｋ碳纤维相当等优点，其复合材料在钓鱼竿、高尔夫球杆、建筑补强、天然气储罐、医疗器械等方面应用广泛”…，随着大丝束碳纤维价格的进一步降低，其应用领域将不断扩大。
目前，航空航天领域所用复合材料主要使用３Ｋ—１２Ｋ碳纤维，还未见有大丝束碳纤维在此领域应用的报道。
它能否在航空航天领域应用的关键决定于其复合材料的力学性能及其稳定性。
本文结合实际科研工作，利用自行研制的高温固化（１８０℃）树脂体系５２２２Ｂ和国外进口的４８Ｋ碳纤维制成预浸料，并对复合材料层合板力学性能进行了研究。
测试了大丝束复合材料单向板和多向板的拉伸、压缩、弯曲、剪切性能及湿热老化性能，并与小丝束碳纤维（Ｔ３００—３Ｋ）复合材料的相应性能进行了对比，将为大丝束碳纤维复合材料在航空航天领域的应用提供技术依据。
１实验部分１．１主要原材料５２２２Ｂ高温固化改性环氧树脂体系，浅黄色粘稠体，靠为２２２℃，北京航空材料研究院自行研制。
ＰＡＮＥｘ３３．４８Ｋ碳纤维，性能见表ｌ，美国ｚｏＬＴＥＫ公司制造。
１．２试验方法（１）预浸料树胎含量或面密度，按ＧＢ厂ｒ７１９２．１９８２进行。
（２）拉伸性能，按ＧＢ厂ｒ３３５４—１９８２进行。
（３）压缩性能，按ＧＢ／Ｔ３８５６－１９８３进行。
“）面内剪切强度、模量，按ＧＢ厂ｒ３３５５．１９８２进行。
（５）弯曲性能，按ＧＢ厂ｒ３３５６．１９８２进行。
（６）层问剪切强度，按ＪＣ厂ｒ７７３．１９８２（１９９６）进行。
１．３制备大丝束碳纤维预浸料先用１．２２ｍ热熔胶膜机制备３２０ｍｍ幅宽、外观均匀平整的５２２２Ｂ树脂胶膜，然后将胶膜再与４８Ｋ碳纤维在１．２２ｍ热熔预浸机上进行复合浸渍，通过调整预浸温度、压力、速度、纤维张力等工艺参数，制出幅宽３００ｍｍ的４８Ｋ碳纤维预浸料，其纤维面密度为（１３０±５）ｇ，秆，预浸料树脂质量分数。
为（３８±３）％，预浸料外观均匀、平整、无干纱。
１．４制备大丝束复合材料层压板将１６层的４８Ｋ碳纤维预浸料按Ｏ。
方向铺贴成单向板；将２０层４８Ｋ碳纤维预浸料按ｆ４５。
／Ｏ。
＾４５。
／９０。
／４５。
／０。
／－４５。
／０。
／４５。
／－４５。
ｌ。
铺贴成多向板后，分别在热压机上模压成型。
所制收稿日期：２００３－ｌｌ—１２；修定日期：２∞３－１２一０５作者简介：刘宝锋【１９６７一），男，高级工程师，主要从事复合材料树脂基体及预浸料研制开发工作．第６期刘宝锋，等：大丝束碳纤维复合材料力学性能研究．９．的层压板厚度分别为２ｍｍ±０．２ｍｍ和２．５ｍｍ±０．２ｍｍ，纤维体积分数妒为（６０±３）％。
层压板成型工艺：从室温升至１３０℃一１４０℃加压至合模，升温速率为２—３℃，ｍｉｎ，在１８０℃下恒温３ｈ，自然冷却至室温后，卸模。
２结果与讨论２．１树脂基体的研制为适应大丝束碳纤维的自身特点，并满足热熔胶膜预浸工艺的要求，必须选择一种粘度适中、性能优良的适于航空使用的高温固化树脂体系。
５２２２树脂体系及其碳纤维复合材料已成功应用于歼八机等飞机上，其瓦为２４０℃，复合材料的力学性能较高，缺点是工艺性较差，树脂流动性大，且树脂固化后的韧性差，这也限制了该树脂体系的进一步应用。
受经费和时间的限制，决定在５２２２树脂体系的基础上，用热塑性树脂对其进行改性，增加体系的粘度，适当降低其流动性，可以用热熔工艺制各胶膜。
但树脂体系的粘度又不能太大，否则将不利于大丝束碳纤维的浸润和展开。
经过反复多次的配方筛选和预浸工艺性的优化，最终确定了经改性的树脂体系配方，并命名为５２２２Ｂ。
５２２２Ｂ树脂体系为浅黄色粘稠体，最小粘度为１．１５Ｐａ·ｓ（１６５一１７０℃），死为２２２℃（ＤＭＡ法）。
２．２大丝束碳纤维复合材料单向板力学性能研究复合材料单向板的力学性能是由纤维、树脂基体以及纤维一树脂界面性能等因素决定的，它是飞机结构设计的重要工程参数，也是评价材料性能优劣的常用参数。
因此，为评价大丝束碳纤维复合材料，首先考查了４８Ｋ碳纤维复合材料的力学性能，分别测试了其纵横向拉伸性能、纵横向压缩性能、主泊松比、面内剪切性能、层间剪切强度等，并与目前已应用于飞机结构件的５２２２／Ｔ３００．３Ｋ复合材料进行了对比，结果见表２。
由表２可以看出，４８Ｋ碳纤维复合材料单向板的纵横向拉伸强度、纵横向压缩强度、面内剪切强度、层间剪切强度、主泊松比等都不低于Ｔ３００—３Ｋ碳纤维复合材料的相应性能，这说明５２２２Ｂ树腊基体对４８Ｋ碳纤维的浸润性较强，界面粘结性良好，表现为面内剪切强度和层剪强度较高。
但从表２还可以看出，在纵横向拉伸模量、纵横向压缩模量、面内剪切模量方面，４８Ｋ碳纤维复合材料与Ｔ３００—３Ｋ碳纤维复合材料相比袁ｌＰＡＮＥｘ３３。
４８Ｋ碳纤维性能表２５２２２Ｂ，４８Ｋｆ∞和５２２２厂ｒ３００．３Ｋｍｌ复合材料单向板常温下力学性能对比女“纵向拉伸强度纵向拉伸模量横向拉伸强度横向拉伸模量纵向压缩强度纵向压缩模量犬笮，ＭＰａ，ＧＰａ，ＭＰａ／ＧＰａ，ＭＰａ，ＧＰａ注：Ａ栏数据是２—３批试验数据的平均值．．Ｊ０．高科盛纤维局应月》第２８卷均有所降低，由表ｌ可知，４８Ｋ碳纤维和Ｔ３００－３Ｋ碳纤维的模量相当，都在２３０ＧＰａ左右，也就是说，纤维的影响较小；另外，其横向拉伸模量下降达９．５％，这也正说明了模量的下降主要与树脂基体有关。
如前所述。
５２２２Ｂ树脂在５２２２树脂的基础上为适应４８Ｋ碳纤维浸润性要求进行了增韧改性，添加了一种热塑性增韧剂，提高其粘度，使其适于热熔胶膜法制备预浸料。
由于热塑性增韧剂的模量较低，影响了整个树脂体系的模量，从而导致复合材料的模量降低。
但模量的下降均在１０％以内，故可以用在对模量要求不高的飞机非承力件或次承力件上。
２．３大丝束碳纤维复合材料多向层合板力学性能研究由于复合材料在飞机结构上大多以多向层合板的形式应用，因此，按１４５。
，０。
／＿４５。
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ｌ，铺层方式制各了多向层合板，测试了其主要的力学性能，并与５２２２／Ｔ３００—３Ｋ复合材料的相应性能进行了对比，其结果见表３。
由表３可见，与５２２２／Ｔ３００复合材料多向板力学性能相比，仍然是在拉伸强度、压缩强度等方面，５２２２Ｂ／４８Ｋ复合材料要高于５２２２／Ｔ３００．３Ｋ；而在压缩模量、面内剪切模量方面，则前者低于后者，情况与单向板力学性能一致，说明模量的下降也与树脂基体的增韧改性有关，但由于模量下降都在１０％以内，故它可以用在对模量要求不高的飞机非承力件或次承力件上。
３大丝束碳纤维复合材料湿热性能研究为了考查５２２２Ｂ／４８Ｋ复合材料的耐湿热性能，将其进行湿热（７０℃，相对湿度≥９ｓ％）表３５２２２Ｂ，４８Ｋ（∞和５２２２，ｒ３００．３ＫｆＢ、复合材料多向板常温力学性能对比注：Ａ栏为２—３批试验数据的平均值．表４５２２２Ｂ“８Ｋ和５２２２／Ｔ３００一３Ｋ碳纤维复合材料的耐湿热性能※湿热试验条件为６５℃，相对湿度９５±５％，试验时间为ｌ０００ｂ★该数据是在１２５℃下测试的．第６期刘宝锋，等：大丝束碳纤维复合材料力学性能研究一ｌｌｌ０００ｈ处理后，测试其吸湿率及其在室温和１３０℃下的弯曲性能和层间剪切性能，并与５２２２／Ｔ３００－３Ｋ复合材料的湿热性能”１进行了对比，结果见表４。
由表４的试验结果可以看出，５２２２Ｂ／４８Ｋ大丝束碳纤维复合材料经湿热处理后的性能保持率与５２２２厂ｒ３００－３Ｋ相当，并且前者的吸湿率低于后者，说明其耐湿热性能优良。
５结论利用热熔胶膜预浸工艺可以制各出合格的５２２２Ｂ，４８Ｋ大丝束碳纤维预浸料，其复合材料单向板和多向板的常规力学性能除模量略有下降外，其他性能与５２２２厂ｒ３００－３Ｋ复合材料相当。
另外，其耐高温、耐湿热性能优良，有望在航空航天领域的次承力件或非承力件上通过试用后得到正式应用。
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