复合材料学报

作者：朱世杰, 张金纳, 王朝阳, 杨向涛, 王培, 郭海伟, 吴海宏, 仝立勇,

关键词：聚醚醚酮, 碳纤维薄层, 形状记忆复合材料, 热应力, 形状回复率,

为推动形状记忆聚合物在空间等极端恶劣环境中的应用，以超薄碳纤维增强聚醚醚酮(Carbon fibers reinforced polyether-ether-ketone，CF/PEEK)预浸料为实验对象，采用薄膜叠层与热压成型工艺制备厚度为0.036 mm超薄预浸料的层合片材，研究了其在热应力驱动下的形状记忆行为。结果表明，在320℃加热-冷却热循环温度场的作用下，CF/PEEK复合材料超薄层合板的初始变形的形状回复率近似可达100%，当变形循环达到100次时，其形状回复率仍然可以保持在90%以上。此外，根据层合板变形的温度与应力-应变关系，解释了CF/PEEK复合材料的热应力驱动变形机制。在此基础上，改变CF/PEEK层合板厚度进行仿真设计，实现了初始状态与深海珊瑚形状、立方体、灯笼草形状之间的变形与回复。利用记忆变形产生的机械夹紧力，完成了硬币抓取实验，验证了CF/PEEK复合材料在主动变形结构应用的可行性。

来源：2021年第9期

《复合材料学报》期刊编辑部

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