摘要
为研究氧等离子体改性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)/乙烯基酯复合材料层间断裂韧性的损伤模式对其界面性能的影响,首先对不同密度UHMWPE织物进行氧等离子体改性,使用真空辅助树脂灌注成型工艺制备UHMWPE/乙烯基酯复合材料,结合声发射(AE)检测技术对复合材料的Ⅰ型层间断裂韧性(GⅠC)和Ⅱ型层间断裂韧性(GⅡC)进行测试,并对其损伤动态演变过程进行表征和定位.结果表明:界面性能是复合材料层间断裂韧性的主导因素,在GⅠC和GⅡC测试过程中,通过在UHMWPE/乙烯基酯复合材料层间预裂纹处产生应力集中,损伤机制表现为张开型和滑移型;低经密UHMWPE织物结构松散,具有良好的改性均匀度,经氧等离子体改性后其制备的复合材料的GⅠC和GⅡC分别提高约 36.8%～80%、75%～1 120%,达到层间增韧效果,同时由于界面结合性能提高,不同损伤模式减少或消除;通过对声发射信号进行聚类分析可有效识别出复合材料基体开裂、纤维/基体脱黏和纤维断裂 3 种损伤模式及其特征频率范围.
基金项目
国家自然科学基金青年基金(12202133)
河北省高等学校科学技术研究项目(ZD2022025)
河北省青年拔尖人才支持计划([2018]-27)
NETL
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