低温抗裂高阻隔
在CFRP层间引入HDPE薄膜,将脆性断裂转变为渐进失效,同时抑制低温疲劳裂纹扩展以维持气体阻隔性能。
Lin, Lei · 严岩 · 刘庭煜 · Yisu, Hao · Junjie, Chai · Zilong, Zhuang · Wei, Wei · 倪中华 · Zhang, Jiaqiao
Composites Part B: Engineering 2026
HDPE中间层改变了失效拓扑结构,复合材料从灾难性脆性断裂转变为稳定的渐进失效模式,从而显著提高能量吸收能力。
经历500次低温疲劳循环后,单一CFRP试样因基体脆化出现完全的气体阻隔失效,而引入的HDPE薄膜有效阻止了裂纹扩展,维持阻隔功能。
单层碳纤维铺层因贯穿厚度微裂纹导致修正因子仅0.02,几乎丧失阻隔功能;当铺层数增加到3层或更多时,修正因子超过0.94,有效减轻了固有微裂纹对气体阻隔的不利影响。
随着HDPE层数增加,增强的低温韧性系统地抑制了裂纹合并,导致气体渗透率的增加被显著抑制。