Page 32 - 理化检验-物理分册2021年第九期
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DOI : 10.11973 / lh jy -wl202109004
玻璃纤维增强环氧树脂复合材料的
弯曲性能及破坏特征
蔡玄龙, 冯少博, 柯贤朝
( 上海材料研究所 上海市工程材料应用评价重点实验室, 上海 200437 )
摘 要: 以单向玻璃纤维 / 环氧树脂预浸料和一种平纹玻璃纤维 / 环氧树脂预浸料压制的环氧玻
璃钢为研究对象, 对其进行弯曲试验, 并对比分析了试样的弯曲强度。结果表明: 对于单向纤维单
角度的铺设方式, 0° 纤维试样具有更高的弯曲强度; 对于单向纤维交叉的铺层方式, 0° 纤维与90° 纤
维交替铺层的试样具有更高的弯曲强度; 对于不同的铺层方式, 0° 纤维置于最外侧试样的弯曲强度
高于90° 纤维置于最外侧试样的弯曲强度; 单向玻璃纤维试样的弯曲强度略高于平纹玻璃纤维试
样的。
关键词: 玻璃纤维; 预浸料; 环氧玻璃钢; 弯曲强度; 破坏特征
中图分类号: TB332 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2021 ) 09-0016-04
Bendin gPro p ertiesandFailureCharacteristicsofGlassFiber
ReinforcedE p ox yResinCom p osites
CAIXuanlon g FENGShaobo KEXianchao
Shan g haiKe yLaborator y ofEn g ineerin gMaterialsA pp licationandEvaluation
Shan g haiResearchInstituteofMaterials Shan g hai200437 China
Abstract : Takin g thee p ox yg lassfiberreinforcedp lasticp ressedb yunidirectional g lassfiber / e p ox yresin
p re p re g anda p laing lassfiber / e p ox y resinp re p re g astheresearchob j ect , thebendin g testswerecarriedout , and
thebendin gstren g thofsam p leswerecom p aredandanal y zed.Theresultsshowthatforthela y in g modeof
unidirectionalfiberandsin g lean g le , the0°fibersam p lehashi g herbendin gstren g th.Fortheunidirectionalfiber
crossp l y , thes p ecimenswith0°fiberand90°fiberalternatin gp l yhavehi g herbendin gstren g th.Fordifferent
laminationmethods , thebendin g stren g thofthes p ecimenwith0°fiber p lacedontheoutermostsideishi g herthan
thatofthes p ecimenwith90°fiber p lacedontheoutermostside.Thebendin g stren g thofunidirectional g lassfiber
s p ecimenissli g htl y hi g herthanthatof p lain g lassfibers p ecimen.
Ke y words : fiber g lass ; p re p re g ; e p ox yg lassfiberreinforced p lastic ; bendin g stren g th ; failurecharacteristics
随着我国工业的快速发展, 复合材料得到广泛 铺层方式和铺层角度会对整体材料的渗透性能产生
应用 [ 1-5 ] 。玻璃纤维增强环氧树脂压制的复合材料 影响。张磊等 [ 7 ] 对玻璃钢进行了不同纤维方向的拉
也称玻璃钢, 作为复合材料的典型代表, 与金属等传 伸试验, 试验结果表明, 将玻璃钢材料沿纤维方向制
统材料相比具有比强度高、 耐疲劳、 耐高低温等特 成拉杆等形状, 可以替代传统材料在输电杆塔中的
点, 在多个领域中成为重要材料。 应用。刘华等 [ 8 ] 对玻璃钢进行了拉伸试验, 通过扫
针对玻璃钢复合材料的力学性能, 国内外学者 描电镜( SEM ) 观察破坏的断口发现, 拉伸试样的破
已进行了大量的研究。 SASHS 等 [ 6 ] 发现不同的 坏形式为纤维和基体的结合能破坏, 并通过改善两
者间的结合性能, 获得了性能更优的玻璃钢材料。
收稿日期: 2020-10-13 为进一步对比不同预浸料制成的玻璃钢的弯曲
作者简介: 蔡玄龙( 1991- ), 男, 工程师, 主要从事复合材料结构
性能, 笔者以现有研究为基础, 选用单向玻璃纤维 /
设计工作, caixuanlon g 1991@163.com
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