导电颗粒改性高韧性复合材料的层间结构和雷击损伤特性OA北大核心

新一代抗雷击结构复合材料的目标是使复合材料在保持优异力学性能的同时,具备良好的抗雷击性能。将两种微米级导电颗粒引入一种具有较高厚度层间的航空级高韧性复合材料中,研究了导电颗粒对短梁强度、导电性和雷击损伤的影响。结果表明:长棒状镀镍碳纤维粉末在层间形成较好的导电通路,复合材料厚度向电导率提高了361倍,达到了0.622 S/cm,对短梁强度影响较小;镀银四针氧化锌在层间形成与碳纤维层接触较差的导电带,厚度向电导率仅提高了39.6倍,短梁强度较低,但仍显著优于碳纳米管涂层层间改性的复合材料性能。导电改性显著减少了雷击损伤面积和深度,提高了损伤区域的弯曲强度保持率。由于层间厚度大,纤维间导电接触少,损伤受厚度向电导率影响大,雷击损伤均主要为层间树脂击穿或烧蚀造成的大面积分层,明显不同于具有小厚度层间结构的复合材料以小面积烧蚀为主的损伤特征。