摘 要 为了降低碳纤维复合材料制造成本，采用价格相对低廉的碳纤维 T 7 0 0替代 T 3 0 0作为复合
材料增强相。 本文主要介绍碳纤维T 7 0 0和 T 3 0 0不同表面形态， 并对其制成的复合材料力学性能进行
对比试验和分析， 结果表明复合材料采用碳纤维1 7 o 0替代 T 3 0 0在方法上和试验上是可行的。
关键词 碳纤维 复合材料 试验
Abs t r a c t
( Ho n g d u Av i a t i o n I n d u s t r y Gr o u p )
To r e d u c e t h e f a b r ic a t i o n c o s t o f c a r b o n f ib e r c o mp o s i t e ma t e r ia l ，c a r b o n f ib e r
T3 0 0 i s s u b s t i t u t e d b y c h e a p e r T7 00 ．Th i s p a p e r ma i n l y i n t r o d u c e s t h e s u r f a c e mo r ph o l o g i e s
o f c a r b o n f ib e r T7 0 0 a n d T 3 00 ，a n d t e s t i f ie s t h a t i t i s f e a s i b l e t o s u b s t i t u t e T3 0 0 wi t h T7 0 0
i n b o t h me t h o d a n d t e s t by c o n t r a s t t e s t a n d a na l y s i s o n me c h a ni c a l p r o p e r t y o f t h e c o mp o s i t e
ma t e r ia l ma d e b y T7 0 0 a n d T3 00 ．
Ke ywo r ds Ca r b o n f ib e r Co mp o s i t e ma t e r ia l Te s t
概 述
高性能碳纤维增强环氧树脂基复合材料( C F ／ E P ) 由于具有高比强度、 高比模量、 尺寸稳定、
热膨胀系数小等一系列优异特性， 在航空航天高技术领域得到较为广泛的应用。
复合材料性能由纤维、 基体和界面层三个主要组成部分决定， 其中纤维与树脂间的界面在
控制复合材料整体性能方面发挥着重要的作用。一种好的复合材料在纤维和树脂之间必须形
成有效的界面层， 即要求纤维和树脂问有着良好的物理和化学粘接，同时又要能进行足够的应
力传递， 抵制高载荷作用下的界面迅速开裂。众多碳纤维表面处理研究结果认为， 纤维表面经
化学或物理方法处理后， 表面粗糙， 对提高界面结合强度是有利的， 但过强的粘结强度易造成应
力集中，对复合材料特别是碳纤维这种质脆且对损伤非常敏感材料的断裂韧性的提高是不利
的。 因此， 要得到高强度、 高韧性碳纤维复合材料其界面性能就显得非常重要。 当前由于 T 3 0 0碳
纤维价格昂贵， 使得 T 3 0 0碳纤维复合材料的成本大大提高。为了降低成本， 满足 目前碳纤维复
合材料的产品应用以及进一步扩大碳纤维复合材料的应用， 选择一种价格相对较低廉的碳纤维
作为替代显得非常迫切。 碳纤维 T 7 0 0就是一种很好的替代产品， 价格仅为T 3 0 0的 1 ／1 0 。 本文
就是对碳纤维 ， I ' 7 0 0和 T 3 0 0表面以及其复合材料断裂面进行观察和分析，并对它们制成的
C F R P力学性能进行对比试验和分析， 给设计和工艺提供试验依据。
2 试 验
2 ． 1 主要原材料
碳纤维： T 7 0 0 、 T 3 0 0 ， 日本东丽公司；
环氧树脂： N Y 9 2 0 0 ， 南昌洪都。
2 ． 2 主要设备与仪器
电子拉力试验机： 型号为 R T ／ 5 0 ， 美国 MT S公司生产；
电子扫描显微镜： 型号为 V E G A T S 5 1 3 6 XM， 捷克T E S C A N公司生产。
2 ． 3 性能测试
C F R P的拉伸性能、弯曲性能和层间剪切强度分别按 G B ／ T 3 3 5 4—1 9 9 9 、G B ／ T 3 3 5 6—1 9 9 9
和 G B 3 3 5 7—1 9 8 2 标准测试。所有数据均为 5一l 0次实验的平均值。
3 结果与讨论
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发表于 2009-12-2 10:47:24
