多款胶黏剂对碳纤维复合材料单搭接胶接性能研究

doi:10.19936/j.cnki.2096-8000.20221128.005

复合材料科学与工程 ›› 2022, Vol. 0 ›› Issue (11): 35-42.DOI: 10.19936/j.cnki.2096-8000.20221128.005

多款胶黏剂对碳纤维复合材料单搭接胶接性能研究

娄淑梅¹, 任国栋², 杨振三³, 李玉同³, 张慧²

1.山东科技大学智能装备学院,泰安271019;
2.山东科技大学机械电子工程学院,青岛266590;
3.山东省复材成型技术与装备研究院,济宁272000

收稿日期:2021-10-20 出版日期:2022-11-28 发布日期:2022-12-30
作者简介:娄淑梅(1979-),女,博士,教授,主要研究材料加工工艺、塑性成型过程仿真模拟,msl7119@163.com。
基金资助:
国家自然科学基金(51705295);国家自然科学基金(51778351);山东省自然科学基金重点项目(ZR2020KE013);山东科技大学科研基金项目(2018TDJH101);山东省高校青创科技计划项目(2019KJB015)

Study on the performance of multiple adhesives for single lap bonding of carbon fiber composites

LOU Shu-mei¹, REN Guo-dong², YANG Zhen-san³, LI Yu-tong³, ZHAGN Hui²

1. School of Intelligent Equipment, Shandong University of Science and Technology, Tai'an 271019, China;
2. Department of Mechanical and Electrical Engineering, Shandong University of Science and Technology, Qingdao 266590, China;
3. Shandong Composite Material Technology and Equipment Research Institute, Jining 272000, China

Received:2021-10-20 Online:2022-11-28 Published:2022-12-30

摘要/Abstract

摘要： 为了研究不同体系胶黏剂对碳纤维复合材料基材的粘接性能,采用环氧树脂、丙烯酸酯、聚氨酯三种体系构成的7款不同的胶黏剂对碳纤维复合材料-碳纤维复合材料(CF-CF)进行胶接,并分别将其放置于室温和极限温度(80 ℃、-65 ℃)下进行拉伸剪切强度测试,以探究每种胶黏剂的力学性能和破坏模式,并将环氧胶黏剂在室温下对不同纤维类型的复合材料(T700-12K碳纤维复合材料、T300-3K碳纤维复合材料和玻纤复合材料)进行胶接性能测试,探讨碳纤维和玻璃纤维复合材料的粘接机理,进而选出性能最优的胶黏剂,为航空航天与汽车等领域中碳纤维基材之间胶黏剂的选择提供借鉴。

关键词: 碳纤维复合材料, 胶黏剂, 单搭胶接, 拉伸剪切强度

Abstract: In order to study the bonding properties of different structural adhesives on carbon fiber composite substrates, seven different structural adhesives composed of epoxy resin, acrylate and polyurethane were used to bond carbon fiber composite-carbon fiber composite (CF-CF), and the tensile and shear strength were tested at room temperature and ultimate temperatures (80 ℃, -65 ℃). In order to explore the mechanical properties and failure modes of each adhesive, and test the bonding properties of epoxy structural adhesive to different fiber types of composites (T700-12K carbon fiber composite, T300-3K carbon fiber composite and glass fiber composite) at room temperature. The bonding mechanisms of carbon fiber and glass fiber composite are explored and then the adhesive with the best performance is obtained. It provides a reference for the selection of bonding agent between carbon fiber substrates in the fields of aerospace and automobile.

Key words: carbon fiber reinforced composites, structural adhesive, single lap bonding, tensile shear strength

中图分类号:

TB332

娄淑梅, 任国栋, 杨振三, 李玉同, 张慧. 多款胶黏剂对碳纤维复合材料单搭接胶接性能研究[J]. 复合材料科学与工程, 2022, 0(11): 35-42.

LOU Shu-mei, REN Guo-dong, YANG Zhen-san, LI Yu-tong, ZHAGN Hui. Study on the performance of multiple adhesives for single lap bonding of carbon fiber composites[J]. COMPOSITES SCIENCE AND ENGINEERING, 2022, 0(11): 35-42.

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多款胶黏剂对碳纤维复合材料单搭接胶接性能研究

Study on the performance of multiple adhesives for single lap bonding of carbon fiber composites

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