含铜网复合材料雷电流直接效应实验研究

摘要

为了研究铜网防护层对复合材料的雷击防护效果,采用两种不同雷电流波形,对不同尺寸含铜网(0.25 mm厚)与无铜网防护复合材料试件进行模拟雷电流冲击实验,通过目视损伤观察、光学显微镜放大、超声损伤扫描,对比分析复合材料的雷击损伤程度及特征.结果表明:雷电流波形1,峰值电流分别为50 kA和80 kA时,Type 1(150 mm×100 mm)型试件无铜网防护下复合材料的雷击损伤面积和深度分别为1785 mm2,0.63 mm和3041 mm2,0.96 mm,而含铜网防护试件基本无损伤;雷电流波形2,峰值电流为40 kA时,Type 2(250 mm×45 mm)型试件无铜网防护下的雷击损伤面积和深度分别为2156.75 mm2,0.36 mm,而含铜网防护试件损伤面积小于100 mm2,里层还未损伤;0.25 mm铜网能够承受的最大雷电流强度存在一个门槛值,该门槛值可用作用积分来表示,雷击防护效果与试件尺寸无关,仅与作用积分有关,其对应作用积分门槛值约为85218 A2·s.