复合材料学报

作者：黄海鸿, 孔令成, 刘威豪, 阮浩达,

关键词：再生碳纤维, 纤维取向, 路径规划, 再利用, 力学性能,

回收得到的再生碳纤维(RCF)多为蓬松杂乱的短纤维束，基于湿法纤维取向技术可对其重新取向。传统纤维增强复合材料通常将纤维沿单向铺层，对开孔制件难以完全发挥纤维的增益效果，通过纤维曲线铺层可以提高复合材料的结构性能。本文通过设计纤维分散实验，研究了一定RCF含量与不同浓度羟乙基纤维素(HEC)的最佳配置参数。利用自行搭建的纤维取向路径可调控装置，将制备的分散液铺放得到不同轨迹和形状的纤维毡，基于二维快速傅里叶变换(2D FFT)评价RCF的取向效果。通过模压成型制备RCF/环氧树脂(EP)复合材料开孔试样，分析了不同铺层路径对开孔试样承载能力的影响。结果表明：当6 mm RCF含量为6 g/L时，最佳HEC浓度为14 g/L；按曲线路径制备的开孔试样有效减少开孔处的应力集中，较无序路径和水平路径开孔试样，极限载荷分别提高了69.5%、35.9%。研究拓宽了RCF/EP复合材料结构的设计自由度，为实现RCF材料的高性能再利用提供了参考。

来源：2024年第7期

《复合材料学报》期刊编辑部

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