期 赵稼祥:美国KeMr布性能测试分析 35 表2 Kevlar布的破坏荷载 % 2.16 2.29 0.34 15 布宽25mm 表3 Kevlar布层压板的弯曲性能 弯曲模量(GPa)弯曲强度MP)梅正后弯曲强度(MPA)备 24.4 f/1>10% 21.5 f/1>10% f/1>10% 23.0 f/1>10% 23.0 标准差 3.7 离散系数 表4 Kevlar布层压板层间剪切强度 表3和表4分别为Kear布层压板的弯 层间剪切强度 曲性能和层间剪切强度,由表可见 Kevlar布 编号 (MPa) 的弯曲强度平均为297MPa,由于弯曲试验时 试样6×30mm 挠跨比f/1>10%,因此需要根据公式(5)进 26.3 行修正,修正后的弯曲强度值为343MPa,弯 曲模量23GPa,这与文献资料)报导的 Kevlar 布层压板弯曲强度345Mpa和弯曲模量 27.6GP相似。 Kevlar布层压板的层间剪切强 度平均为24.2MPa,标准差1.5MPa,离散系 24.5 数6,2%本次测试数据较杜邦公司报导 24.2 平均值 Kevlar布层压板的层间剪切强度低,资料报导 标准差 Kevlar布层压板层间剪切强度约为30MPa, 离散系数 数据较低的原因可能与树脂基体有关,本测试 中采用AG-80多官能团环氧树脂与 Kevlar 布纤维的表面粘结不够理想,因此数据偏低。 Kevlar纤维(布)的热物理性能测试结果见表5-表7,在室温至200℃温度范围的 Kevlar 纤维的热膨胀系数都为负值,且随温度增加负值亦增加,室温~100℃的热膨胀系数为-3.9X 10/K,室温~200℃为-5.1×10-/k, Kevlar布的平均比热随温度增加亦增加,R·T 100℃的平均比热1173J/kg·K,R·T~300℃为1587J/kg·K, Kevlar纤维的轴向热扩散系 数和导热数系数在室温分别为00193cm2/s和3.20w/m·K 表8是Keva布热重分析数值,100℃热失重1.8%300时为40‰500℃时为6.0% 568℃时热失重100%热重分析表明 Kevlar布的热分解温度为538℃,失重50%的温度为 55℃,最大失重速率温度为550℃,图1是Kevr布热失重曲线图.示差扫描量热分析(sc o1994-2013ChinaacAdemicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreservedhttp:/www.cnk期 赵稼样 : 美国K .喇的r 布性能侧试分析 表 2 K ov助比 布 .的破坏荷载 编 号 1 2 3 又 S C v % 破坏载荷伍N ) 么 0 3 么 6 8 么 16 2 . 2 9 0. 3 4 l 5 , 布宽 25山丈。 表 3 K e血 r布层压板的 弯曲性能 编 号 弯曲模最( OP a) 弯曲强度(M 尸a ) 修正后弯曲强度(M pA ) 备 注 1 2 4 ‘ 4 3 09 3 5 3 f/ i > 1 0 % 2 2 3. 1 3 0 5 3 6 0 灯1> 10 % 3 2 1 . 5 284 32 4 t/ 1> 10 % 4 22 . 8 288 334 叮1> 10 写 5 2 3 . 0 300 346 灯1> 10% 、 又 2 3 . 0 297 343 平均值 S 1 . 0 1 . 1 14 标准差 Cv 纬 4 。 3 3 。 7 4 . 1 离散系数 表 峨 K e v b 甘 布层压板层间剪切拐 度 编号 层间剪切强度 备 注 (M P a ) 1 23 . 6 试样 6 X 3 0tn , 2 2 6 。 3 3 2 2 。 4 4 2 2 . 8 5 2 5 . 3 6 2 4 . 5 又 24 . 2 平均值 S 1 . 5 标准差 C v % 6 . 2 离散系数 表 3 和表 」分别为 K ovl ar 布层 压板的弯 曲性 能和 层 间剪切 强 度 , 由 表可见 K evl 盯 布 的弯 曲强度平均 为 297 M P a , 由于弯曲试 验时 挠跨 比 f/1 > 10 % , 因此 需要 根据公式 (5) 进 行修正 , 修正后 的弯 曲强度 值为 34 3M P 。 , 弯 曲模量 23 G P a , 这与文献资料 〔幻 报导的 K ev 址 布 层 压 板 弯 曲 强 度 3朽M pa 和 弯 曲 模 量 27 · 6 G P 相似 。 K ev 城 布层 压板的层间剪切强 度平均为 24 . ZM P a , 标 准差 1 . SM Pa, 离散系 数 6 . 2 写 。 本 次测 试 数 据 较 杜 邦公 司报 导 K ov lar 布层 压板的层 间剪切强 度低 , 资料报导 K evi ar 布层 压 板层 间剪切强 度约 为 30 M P a , 数据较低的原 因可能与树脂基体有关 , 本测 试 中采用 A G 一 80 多官能 团环氧树脂与 K ev lar 布纤维的表面 粘结不够理想 , 因此数据偏低 。 Ke r y 肠Lr 纤维 (布 )的热物理性能测试结果见表 5一 表 7 , 在室温至 20 ℃温度范围的 K ev肠比 纤维的热膨胀 系数都为负值 , 且 随温度增加负值亦增加 , 室温 一1 0 ℃ 的热膨胀系数为一 3. g x 10 一“ / K , 室温 ~ 20 。℃ 为 一 5 . l x 主0一/K 。 K ev 盼 布的平均 比热随温度增加亦增 加 , R · T 一 10 ℃ 的平均 比热 117 3) / kg · K , R · T ~ 30 0 ℃为 1587)/k g · K . K e v 肠Lr 纤维的轴 向热扩散系 数和导热数系数在室温分别为 坏 01 9 3c m 2 /s 和 3. 20 w /m · K 。 表 8 是 K 。v l ar 布热重分析数值 , 1 0 ℃热失重 1. 8 % 、 3 0 ℃ 时为 ‘ 0 % 、 5 0 ℃ 时为 6 . 。% 、 56 8 ℃ 时热失重 10 % , 热重分析表 明 K ev肠J 布的热分解温 度为 538 ℃ , 失重 50 % 的沮 度为 5 5℃ , 最大失重速率温度为 550 ℃ , 图 1 是 K ev lar 布热失重曲线图 . 示差扫描量热分析(D sc )