【学术前沿】北航顾轶卓团队：缠绕张力对T800级碳纤维力学性能转化率的影响

主要观点总结

本文研究了缠绕张力对T800级碳纤维力学性能转化率的影响。文章通过考察不同缠绕张力下三种T800级碳纤维制备的NOL环拉伸性能以及缠绕过程中纤维的力学性能和微结构参数变化，发现随着缠绕张力的增大，NOL环的纤维体积分数、孔隙率和拉伸强度有相应变化，且纤维的微晶结构参数在缠绕过程中几乎不变，但内部结构缺陷和边缘不饱和碳原子含量会增多，导致纤维性能下降。研究还发现进口T800SC纤维较国产碳纤维的性能转化率更高，对缠绕工艺有更高的适用性。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

国产T800级碳纤维在应用中存在复合材料性能偏低的问题，相关研究不深入、不系统。

关键观点2: 研究方法

文章通过考察不同缠绕张力下三种T800级碳纤维的NOL环拉伸性能和微结构参数变化，以探究碳纤维在缠绕工艺中的性能转化率影响因素。

关键观点3: 研究成果

研究发现随着缠绕张力的增大，NOL环的纤维体积分数上升、孔隙率下降，拉伸强度提高。纤维的微晶结构参数在缠绕过程中几乎不变，但内部结构缺陷增多，导致纤维性能下降。进口T800SC纤维较国产碳纤维的性能转化率更高。

关键观点4: 结论

缠绕张力变化会影响NOL环的纤维含量、孔隙率、拉伸性能及破坏模式。缠绕损伤纤维的微晶结构参数变化较小，而孔洞缺陷增多会导致纤维和复合材料拉伸强度下降。进口纤维较国产纤维有更高的性能转化率和对缠绕工艺的适应性。