棉花纤维素纳米纤维交织增强碳纤维复合材料的层间断裂韧性.pdf

科技TexTile

TechnologyRepoRTs

棉花纤维素纳米纤维交织增强碳纤维

复合材料的层间断裂韧性

李仁焕

（南宁学院，广西南宁530299）

摘要为有效增强碳纤维复合材料层压板的层间断裂韧性，文章提出了一种棉花纤维素纳米纤维交织强化方法。将棉花纤

维素纳米纤维交织加入碳纤维复合材料层压板中，与原始碳纤维层压板做断裂增韧对比，探究棉花纤维素纳米纤维交织层增

Ⅰ

强碳纤维复合材料层间断裂韧性的效果。结果表明，棉花纤维纳米纤维交织层对碳纤维复合材料型层间断裂韧性能量释放

Ⅰ

率的提高效果显著。实验发现，在型加载下，实验样本尖端表现出纤维桥联效应。截取碳纤维复合材料层压板截面微观结

构信息后发现，棉花纤维素纳米纤维在碳纤维集体中形成三维交织网络，纤维的拔出与脱粘对碳纤维复合材料裂纹具有较

好的阻断作用，显著提升了碳纤维复合材料的层间断裂韧性。

关键词棉花纤维素纳米纤维；碳纤维复合材料；层间断裂韧性

中图分类号：TS72

文献标志码：A

Interlaminarfracturetoughnessofcottoncellulosenanofibers

interwovenreinforcedcarbonfibercomposite

LiRenhuan

（NanningUniversity,Nanning530299,China）

AbstractInordertoeffectivelyreinforcetheinterlaminarfracturetoughnessofcarbonfibercompositelaminates,an

interwovenreinforcingmethodofcottoncellulosenanofibersisproposedinthispaper.Cottoncellulosenanofibersare

interwovenintothecarbonfibercompositelaminate,andcomparedwiththeoriginalcarbonfiberlaminatetoexplorethe

effectofcottoncellulosenanofiberinterwovenlayeronreinforcingtheinterlaminarfracturetoughnessofcarbonfiber

composite.TheresultsshowthattheinterwovenlayerofcottonfiberandnanofibercansignificantlyimprovethetypeⅠ

Ⅰ

interlaminarfracturetoughnessandenergyreleaserateofcarbonfibercomposites.Itisfoundthatundert