碳纤维微观结构与力学性能的关联性

摘要：

结合“弹性解皱”模型和Griffith微裂纹理论探讨了碳纤维的力学性能与微观结构的关联性,发现拉伸断裂过程中碳纤维与其石墨化纤维之间存在一定的差异.其中高强型碳纤维存在较明显的应力释放和弹性解皱过程,适合以“弹性解皱”模型来解释其拉伸断裂过程.而高模型石墨化纤维呈现出对“弹性解皱”理论的偏离,须以微晶层间距或表面分形维数作为指标参数对模型中的柔量项进行校正.另一方面,碳纤维的拉伸强度与其内部孔缺陷的尺寸存在依从关系,这一结论符合Griffith微裂纹理论的表述.数据也表明,孔缺陷之外的因素,例如微区质量密度起伏等结构特征也间接地影响了碳纤维的拉伸断裂过程.

关键词： 碳纤维 力学性能 微观结构 拉伸断裂

作者: 李登华 吕春祥 杨禹

作者单位: 中国科学院山西煤炭化学研究所碳纤维制备技术国家工程实验室,山西太原030001;山西省交通科学研究院新型道路材料国家地方联合工程实验室,山西太原030006 中国科学院山西煤炭化学研究所碳纤维制备技术国家工程实验室,山西太原030001

会议类型: 国内会议

会议名称: 第十二届全国新型炭材料学术研讨会

会议地点: 长沙

会议语种:中文

页码: 1-7

在线出版日期: 2015-11-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）