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6061 铝合金/碳纤维复合材料板的热冲压制备工艺及其接头性能研究

刘旺 田丰 魏建辉 朱彬 周和乐子 周华民

刘旺, 田丰, 魏建辉, 朱彬, 周和乐子, 周华民. 6061 铝合金/碳纤维复合材料板的热冲压制备工艺及其接头性能研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(2): 111-118.
引用本文: 刘旺, 田丰, 魏建辉, 朱彬, 周和乐子, 周华民. 6061 铝合金/碳纤维复合材料板的热冲压制备工艺及其接头性能研究[J]. 材料开发与应用, 2024, 39(2): 111-118.
LIU Wang, TIAN Feng, WEI Jianhui, ZHU Bin, ZHOU Helezi, ZHOU Huamin. Research on Hot Stamping Preparation Process and Joint Performance of 6061 Aluminum Alloy/Carbon Fiber Composite Plate[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(2): 111-118.
Citation: LIU Wang, TIAN Feng, WEI Jianhui, ZHU Bin, ZHOU Helezi, ZHOU Huamin. Research on Hot Stamping Preparation Process and Joint Performance of 6061 Aluminum Alloy/Carbon Fiber Composite Plate[J]. Development and Application of Materials, 2024, 39(2): 111-118.

6061 铝合金/碳纤维复合材料板的热冲压制备工艺及其接头性能研究

详细信息
    作者简介:

    刘旺,男,1997年生,硕士研究生,研究方向为碳纤维增强金属构件复合材料。

  • 中图分类号: TB333

Research on Hot Stamping Preparation Process and Joint Performance of 6061 Aluminum Alloy/Carbon Fiber Composite Plate

  • 摘要: 复合材料结构件作为轻量化船舶的重要组成部分,其接头性能的稳定对船舶本身的安全性和运输效益都具有重要意义。采用铝合金和碳纤维增强聚合物复合材料制造船舶夹板、龙骨等结构件,在大幅减重的同时,既增强整体强度又平衡复合材料整体韧性,并具有高的碰撞吸能能力。为了探索采用热冲压工艺对铝合金和碳纤维增强聚合物复合材料进行冲压-黏结的可行性,研究了6061铝合金的不同表面处理工艺、冲压-黏结阶段不同的保压时间、预浸料的不同表面改性处理工艺对铝合金/碳纤维复合材料板的接头性能的影响。剥离实验的结果表明:铝合金经过打磨、打磨+碱洗、打磨+酸洗的6061铝合金/碳纤维复合材料板的接头搭接剪切强度分别为2.50 MPa、4.30 MPa和4.60 MPa,相较于铝合金未处理的接头分别提升了155.1 %、338.8 %和369.4 %;在冲压-黏结阶段,保压时间低于60 s时,接头搭接剪切强度迅速增大至4.90 MPa,保压时间超过60 s后,接头搭接剪切强度急剧下降后又缓慢上升,并维持在3.92~4.34 MPa;预浸料表面喷涂氧化石墨烯的接头搭接剪切强度为5.98 MPa,与预浸料未处理的接头相比提高了30.0 %。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-04-23
  • 网络出版日期:  2024-05-09

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