碳/UHMWPE 2.5D机织混杂复合材料

低速冲击容损更高

该混杂复合材料在低速冲击下损伤分散且主要沿纬向扩展，相比纯碳纤维机织复合材料具有更优的损伤容限和韧性。

Yingxue, Yang · Liang, Qi · Hongtong, Dou · Sun, Mengyao · 钱坤 · 张典堂

Composite Structures 2023

技术优势

冲击后损伤更分散

在 5 J/mm 重复冲击下，混杂复合材料的损伤主要沿纬向分散扩展，而非集中破坏，从而提升损伤容限。

单次冲击吸能更高

在 15 J/mm 单次冲击下，H-2.5DWC 的比吸能高于纯碳纤维复合材料，反映出其单位质量吸收冲击能量的能力更强。

应用场景

• 复合材料结构设计：可设计混杂铺层以控制冲击损伤模式，提高结构容损。
• 航空航天复合材料：用于承受工具掉落、跑道碎石等低速冲击的机身结构。
• 高超声速飞行器：在高速飞行中抵御气动碎片冲击，保持结构完整性。
• 防撞结构：通过纤维混杂设计分散冲击能量，避免局部穿透。