复合材料学报

作者：牛一凡, 杨赢, 孟积兴,

关键词：树脂基复合材料, 碳纤维, 界面, 原子力显微镜, 模量成像,

为准确测定复合材料界面结构的尺寸与性能，提出一种原位峰值力纳米力学模量成像（PF-QNM）技术，对其测试原理、校准方法和适用性进行分析，并采用PF-QNM技术对碳纤维/聚醚醚酮（T300/PEEK）、碳纤维/聚醚砜（T300/PES）和碳纤维/环氧树脂（T700/TR1219B）三种复合材料的界面尺寸和各组分原位模量进行测试。结果标明:该方法的横向分辨率可以达到纳米尺度，测得树脂、界面、纤维区域的弹性模量数值呈梯度上升趋势，区分度明显，T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料界面厚度分别为（69.3±7.9）nm、（101.3±10.2）nm和（48.4±5.4）nm。实验范围内，热固性复合材料界面厚度小于热塑性复合材料。对模量成像图统计分析可得，T300/PEEK、T300/PES和T700/TR1219B复合材料的树脂区平均弹性模量分别为4.36 GPa、4.96 GPa和3.59 GPa，与其宏观弹性模量数值较为接近。

来源：2017年第3期

《复合材料学报》期刊编辑部

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