钢-玻璃纤维混合层合板制备及其力学性能研究

摘要

由金属和纤维复合材料层合而成的纤维金属层合板(FML)具有卓越的轻量化与综合性能,在航空航天领域已得到广泛应用。但受材料成本及制造工艺的限制,FML在汽车领域的应用研究尚处于起步阶段。分别采用连续玻璃纤维增强聚丙烯(GFRP)和钢箔作为FML材料的复合板材层和金属层材料,通过汽车件制备中常用的热模压工艺制作低成本钢箔-GFRP层合板,对其在拉伸和弯曲载荷下的力学性能和失效机理进行了实验研究,并综合探究了该FML材料性能对钢箔厚度、CFRTP层厚度及金属材料类型的敏感性。结果表明:所制备的FML材料相对于原玻璃纤维增强复合材料力学性能显著提升;由0.08 mm钢箔及2层GFRP复合材料所制备的纤维金属层合板拥有最佳的弯曲强度性能。