碳纖維/雙馬來酰亞胺復合材料修復性能*

肖加余，肖中璠，楊金水，邢素麗，文思維

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙　410073)

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碳纖維/雙馬來酰亞胺復合材料修復性能*

肖加余，肖中璠，楊金水，邢素麗，文思維

(國防科技大學 航天科學與工程學院， 湖南 長沙410073)

摘要：為了得到碳纖維/雙馬來酰亞胺復合材料最佳修復效果，采用碳纖維/環氧復合材料和環氧膠膜作為修復材料，對帶Φ15 mm和Φ5 mm預制孔碳纖維/雙馬來酰亞胺復合材料進行單面貼補、雙面貼補和單面階梯挖補修復。研究了補片長度、厚度和鋪層順序對修復效果的影響，并結合修復試樣的拉伸斷裂模式，優化了修復參數。結果表明：補片邊緣母板中存在的應力集中和厚度方向拉伸應力是導致母板斷裂的關鍵原因；雙面貼補修復試樣拉伸強度能恢復到完好試樣的90%以上，單面貼補和階梯挖補修復試樣拉伸強度能恢復到完好試樣的80%以上。

關鍵詞：復合材料；快速修復；單面貼補修復；雙面貼補修復；單面階梯挖補修復

碳纖維增強復合材料因其高比強度和高比模量等優點，在航空航天、汽車和船舶等領域獲得了廣泛應用。從1980年F-18戰機開始使用復合材料到現在，經歷30多年的發展，戰機中使用的復合材料結構重量系數已達到25%～50%，被廣泛應用于戰機蒙皮、機身、主翼、垂尾翼等部位。數據顯示，采用復合材料結構的前機身段，可比采用金屬結構的減輕質量31.5%，減少零件61.5%，減少緊固件61.3%；復合材料垂直安定面可減輕質量32.24%[1-3]。

復合材料容易在沖擊、環境腐蝕等作用下產生分層或纖維斷裂，從而嚴重降低結構強度和剛度。……