短切碳纤维层间增韧结构

强韧兼备，面内无损

利用短切碳纤维形成微米级层间插入结构，无需预制Z-pin，实现快速低损伤的全厚度增强，且可回收利用废弃短切纤维。

Fu, Yihan · Li, Shuran · Li, Mengze · Cheng, Liang · 朱伟东 · 柯映林

Composites Science and Technology 2024

参数信息

层间韧性提升（相对于对照组）

392 %

层间韧性提升（相对于Z-pin）

15 %

拉伸强度降低

3.6 %

压缩强度降低

4.1 %

技术优势

省去预制Z-pin

短切碳纤维直接注入预成型孔，无需像传统方法那样预先制造销钉，简化了工艺流程。

面内性能损失小

与未增强层合板相比，拉伸强度仅降低3.6%，压缩强度仅降低4.1%，远低于传统Z-pin带来的损失。

变废为宝

可使用回收的废弃短切碳纤维，环境友好，降低原材料成本。

应用场景

• 碳纤维复合材料：为碳纤维层合板提供层间增韧，提升损伤容限。
• 层合板制造：简化层合板全厚度增强工艺，无需预制Z-pin。
• 航空航天结构：提高航空航天层合结构分层抗力，同时保持面内性能。
• 轻量化结构：在几乎不增加重量的前提下提升层间韧性。
• 飞机复合材料：为飞机复合材料蒙皮和加筋板提供可靠层间增强。