·综述·
碳/环氧复合材料层间增韧研究进展
沈登雄李志生
刘金刚
杨士勇
（中国科学院化学研究所高技术材料实验室，北京100190）
文摘综述了碳/环氧复合材料层间增韧的研究现状与发展趋势，着重对碳/环氧复合材料层间增韧方法与性能的关系进行了介绍。
关键词碳/环氧复合材料，层间增韧，层间断裂韧性，脱层
Recent Progress on Interlayer Toughening of C/E Composites
ShenDengxiong
YangShiyong
LiZhisheng
LiuJingang
(Laboratory of Advanced Polymer Materials, Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Beijing100190)
AbstractRecent advances in the development of interlayer toughening for CFEPs are presented in this review
paper.Especilly,the influences of the toughening methodology on the properties of CFEPs are discussed. Key wordsCarbonfiber reinforced epoxy composites，Interlayer toughening，Particulates,Delamination
0引言
环氧树脂因具有优异的加工性能、良好的力学性能等特点成为目前应用最广泛的复合材料基体树脂。高性能碳/环氧复合材料因其优异的综合性能在航空、航天等领域中得到了广泛的应用。碳/环氧复合材料在制备过程中由于材料几何形状的变化及不连续区（如自由边、变厚度区等）的形成往往会导致材料内部层间的应力集中，从而导致脱层等问题。此外，碳/环氧复合材料在使用过程中遇到的低速冲击等易导致复合材料层压板内部形成不可见的脱层损伤，从而导致复合材料的剩余压缩强度大幅降低，进而导致材料的失效[1-2]。因此，如何抑制碳/环氧复合材料的脱层，提高其损伤容限是近年来环氧树脂复合材料的研究热点。
提高碳/环氧复合材料韧性最常用的方法是提高基体树脂的韧性。基体树脂的韧性以及增强纤维的性能对复合材料的抗分层以及损伤容限有着重要的影响。Cartie等认为基体树脂的韧性决定了复合材料的韧性，而纤维的强度和模量对复合材料的韧性却影响不大["]。目前提高环氧基体树脂韧性的主要手
段有橡胶粒子增韧[4]、热塑性树脂增韧[3-6]、纳米粒子增韧[7]以及超支化聚合物增韧(*]等。上述方法通常是从物理增韧的角度对基体树脂进行改性，虽然能够在一定程度上提高基体树脂的韧性，但却往往会降低材料的模量、强度、耐热等级以及加工性能等。此外，这些增韧手段并未充分考虑基体树脂的韧性与复合材料韧性之间的关系，不能有效地抑制复合材料层压板的失效。若从复合材料破坏过程的角度出发，通过对复合材料中易产生应力集中的区域进行改性，进而提高其抗冲击损伤以及缺口敏感性应该是一条更为直接、有效的途径。
复合材料层压板在制备和使用过程中应力集中区域主要集中在层间，因此在层间加人韧性材料往往可以有效地抑制层压板的分层，从而使复合材料的抗冲击损伤和抗分层能力得到改善。本文将对近年来碳/环氧复合材料层间增韧的研究进展进行综述。 1胶膜层间增韧CFEP
作为复合材料层压板层间增韧的胶膜应具备如下三个特点：韧性高、与层压板基体性能相匹配，固化
收稿日期：20130518
作者简介：沈登雄，1986年出生，博士研究生，主要从事高强高韧环氧树脂复合材料的研究。E-mail；shendx@ioc8s.ac.cn
字航材料工艺http://www.yhclgy.com2013年第4期万方数据
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