碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂-PVC夾芯層合板試樣

碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂—PVC夾芯層合板試樣一、設(shè)計(jì)理念指標(biāo)拉伸強(qiáng)度斷裂伸長(zhǎng)率密度分值15152010密度一項(xiàng)分值占20分，占到總分的三分之一，是四個(gè)指標(biāo)中分值最高的

所以，本小組從降低試驗(yàn)材料的密度出發(fā)，發(fā)揮碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂—PVC夾芯層合板試樣設(shè)計(jì)要點(diǎn)：試樣密度為0.5g/cm3二、設(shè)計(jì)背景環(huán)氧樹脂性能優(yōu)良碳纖維性能優(yōu)良“夾心體系”可以很好的滿足試驗(yàn)要求1.質(zhì)輕2.高強(qiáng)度3.高模量PVC夾心1.價(jià)格低廉2.機(jī)械強(qiáng)度高3.良好的加工性夾芯結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良三、技術(shù)方案芯材：3mmPVC泡沫制作流程：碳纖維預(yù)浸料準(zhǔn)備模壓成型蒙皮：上、下各0.5mm單向碳纖維預(yù)浸料冷卻脫模切磨成樣烘干增強(qiáng)材料碳纖維預(yù)浸料制作的蒙皮PVC泡沫芯材密度（g/cm3）約1.55約0.08碳纖維含量（%）約700ρ試樣=ρ蒙×v蒙+ρ芯×v芯

=1.55×0.25+0.08×0.75=0.45g/cm31.密度說明：v蒙，v芯分別為蒙皮和芯材在試樣中的體積分?jǐn)?shù)，v蒙+v芯=1。2.拉伸強(qiáng)度試樣斷裂形式分析(1)(2)拉伸強(qiáng)度計(jì)算（極限法）與蒙皮相比，泡沫在拉伸方向的承載貢獻(xiàn)可忽略不計(jì)。在(1)的斷裂形式下：斷裂時(shí)的最大載荷F=2F1，橫截面積S=8S1

σ試樣=F/S=F1/4S1=σ1/4=375MPa說明：F1——

上（或下）蒙皮承受最大拉力S1——上（或下）蒙皮的截面積

σ試樣——試樣的拉伸強(qiáng)度

σ1——上（或下）蒙皮的拉伸強(qiáng)度

材料碳纖維增強(qiáng)蒙皮泡沫芯材拉伸強(qiáng)度（MPa)約1500

約0材料碳纖維增強(qiáng)蒙皮泡沫芯材單價(jià)（元/平方米）4050材料用量（㎡）0.7740.1293.經(jīng)濟(jì)性Ⅰ.材料價(jià)格和用量Ⅱ.成型周期T制備時(shí)間T1（min）成型時(shí)間T2（min）輔助時(shí)間T3（min）一次成型制件個(gè)數(shù)約5約200約15026T=（T1+T2+T3)/26=13.65min（取K=1.2）E=1.2*(0.774*40+0.129*50）=44.89元4.斷裂伸長(zhǎng)率材料碳纖維環(huán)氧樹脂泡沫芯材斷裂伸長(zhǎng)率（%）

約22~5

約10估計(jì)試樣的斷裂伸長(zhǎng)率在2%左右特點(diǎn)

拉伸強(qiáng)度較高

經(jīng)濟(jì)性好

密度低單位夾心體系密度(g/cm3)0.45拉伸強(qiáng)度（Mpa)375成本（元）