碳纳米管树脂复合薄膜的抗横向高速冲击行为研究

作     者：李周仪 刘浩然 任腾飞 刘骁骁 王弘起 

作者机构：西安理工大学 陕西建工(延安)新型建材有限公司 西北工业大学 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(12302485) 陕西省教育厅一般专项科研计划项目(自然科学项目)(23JK0569)资助项目 

主　　题：碳纳米管薄膜 复合材料 高速冲击 数值仿真 抗冲击性能 

摘      要：本文利用一级轻气炮实验，研究了碳纳米管（Carbon nanotube, CNT）薄膜抵抗横向高速冲击的性能以及树脂含量对冲击性能的影响规律；结合数值仿真手段，获得了在直径为3mm的钢球的冲击作用下纯CNT薄膜以及浸渍了20%、50%、80%浓度的环氧树脂溶液的CNT薄膜的临界穿透速度，分别为26.2m/s、27.1m/s、27.96m/s和35.3m/s。结果表明环氧树脂可以提升CNT薄膜的抗冲击力学性能，且随着环氧树脂浓度的提高，提升效果逐渐明显。通过微观形貌观测发现，CNT树脂复合薄膜在高速冲击下，其增强机制主要以微裂纹吸能为主。本研究通过研究CNT树脂复合薄膜在高速冲击下的力学行为，揭示CNT在横向冲击载荷下的增强机制，旨在对层间增韧复合材料的设计、制备及其力学性能研究提供帮助和指导。