电纺PPO增韧纱

层间断裂韧性大幅提升

以连续纤维网络形态提供粒子无法实现的附加增韧机制，显著提高碳纤维环氧复合材料的层间断裂韧性。

Huang, Yuan · 邱夷平 · 魏毅

Composite Structures 2023

参数信息

Mode I层间断裂韧性

530 J/m²

Mode II层间断裂韧性

1400 J/m²

Mode I韧性提升幅度

140 %

Mode II韧性提升幅度

30 %

技术优势

韧性大幅提升

10 wt%载量下Mode I和Mode II层间断裂韧性分别达530 J/m²和1400 J/m²，高于传统粒子增韧体系。

优于粒子增韧

与PPO粒子相比，纱的Mode I和Mode II韧性分别提高140%和30%，归因于连续纤维网络额外的能量吸收机制。

机制明确

断口分析证实存在纤维桥接、塑性变形、纤维破坏与拔出等多种增韧机制。

应用场景

• 碳纤维复合材料层合板：直接铺层即可提升层合板层间韧性，无需改变现有工艺。
• 航空航天主承力结构：满足主承力结构对高韧性的要求，有望用于机身、机翼等部件。
• 航空结构增韧：提供连续纤维网络增韧，替代传统粒子，提升航空结构损伤容限。
• 复合材料抗冲击：通过多层增韧机制吸收冲击能量，有望改善复合材料的抗冲击性能。