自修复CFRP层压板

EMAA纤维增韧抗冲击

在传统碳纤维复合材料层间引入热塑性EMAA纤维，冲击后加热即可让纤维熔融流入分层与裂纹，无需外置修复剂即可恢复承载能力。

Zhenzhen, Zhang · 铁瑛 · 李成

Polymer Composites 2023

参数信息

峰值力提升

7.5 %

能量吸收率降低

2.32 %

修复后峰值载荷提升

6.92 %

修复后吸收能量降低

4.58 %

技术优势

冲击峰值力提高

EMAA纤维增强层压板在35 J冲击下的峰值力比未增强层压板高7.5%，说明层间增韧有效抵抗了冲击损伤。

能量吸收率降低

在5、15、25、35 J冲击下，增强层压板的能量吸收率均低于未增强样品，最高降低6.02%，表明材料结构损伤更少。

修复提升承载能力

经加热修复后，15 J和25 J冲击过的增强层压板峰值载荷提高约6.92%，吸收能量降低4.58%，证明自修复确实恢复了部分力学性能。

无需外置修复剂

修复只需加热，EMAA纤维自行流入分层和裂纹并愈合，无需添加额外修复材料，简化修复流程。

应用场景

• 自修复复合材料：受冲击损伤后加热即可修复分层裂纹，延长寿命并降低维护。
• 冲击防护结构：层间EMAA纤维可提升峰值力并降低吸能，适用于需抗冲击的场合。
• 航空复合材料修复：修复无需外置材料，适合在航空结构现场加热实现裂纹愈合。
• 复合材料层压板：固有分层倾向的层压板可通过层间增韧提高抗冲击性能。
• 智能自修复结构：利用热塑性纤维的热响应流动实现自主修复功能，具备智能属性。