碳纤维增强银粉改性树脂复合材料的雷击损伤效应

编号 zgly0001715590

文献类型 期刊论文

文献题名 碳纤维增强银粉改性树脂复合材料的雷击损伤效应

作者 李斌  常飞  肖尧  李曙林  孙晋茹 

作者单位 空军工程大学航空工程学院  西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2020年08期

年份 2020 

分类号 TB332 

关键词 碳纤维增强树脂复合材料  银粉  基体改性  雷击损伤  有限元仿真  温度场 

文摘内容 针对碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料中树脂电阻大,在雷电流作用下会产生大量焦耳热造成雷击损伤的短板,探索通过增强基体的导电性来解决这一问题。为实现对CFRP复合材料的改性,在其环氧树脂浆料中加入了以Ag粉为主的导电填料,使改性CFRP复合材料层合板沿厚度方向的电导率提高217.30倍。采用不同峰值的单一雷电流D分量分别对改性及未改性CFRP复合材料层合板试件进行雷击损伤实验,通过损伤区域超声C扫描图像、试件残余温度场和仿真热解损伤的对比,分析基体改性对CFRP复合材料雷击损伤的防护机制。结果表明:通过Ag粉改性能有效提高CFRP复合材料层合板的电导率,且在厚度方向上的改性效果最佳;在峰值电流分别为20 kA、40 kA和60 kA的条件下,改性CFRP复合材料层合板的损伤面积分别下降87.28%、77.82%和88.59%,损伤深度分别增加147.06%、130.65%和119.72%;以损伤体积为最终指标,则Ag粉改性基体能有效降低CFRP复合材料的雷击损伤,其防护机制是通过减少雷电流作用下的高温区域面积和升温幅度来降低热解和爆炸冲击实现。