铝/玻璃-凯夫拉纤维增强环氧树脂混杂纤维金属层合板在高低速冲击下的行为研究

来自某研究团队的研究人员针对纤维金属层合板(FMLs)在高低速冲击下的性能优化问题，开发了基于铝(Al)合金与玻璃/凯夫拉纤维(GFs/KFs)增强环氧树脂的混杂纤维金属层合板(HFMLs)。实验表明：凯夫拉纤维主导的FMLs在低速(Charpy)冲击中表现最优比吸能(SAE)，而非FMLs的凯夫拉纤维复合材料在弹道冲击中SAE最高(达22.2 J·m2·Kg?1)。通过调整GFs/KFs铺层顺序，Al/GFs/KFs/Al体系的抗冲击性能提升84%-87%，其破坏机制涉及纤维断裂、基体开裂及铝层塑性变形。该研究为抗冲击材料设计提供了新思路。

　　

一项实验研究揭示了铝(Al)合金与玻璃/凯夫拉纤维(GFs/KFs)增强环氧树脂混杂纤维金属层合板(HFMLs)的动态性能。在低速(Charpy)冲击中，凯夫拉纤维(KFs)基FMLs展现出卓越的比吸能(SAE)；而传统凯夫拉纤维增强环氧层合板(非FMLs)则在弹道冲击中以22.2 J·m²·Kg^?1的SAE值夺冠。有趣的是，当GFs置于冲击面时，Al/GFs/KFs/Al体系的抗冲击性能飙升——较Al/KFs/Al体系提升84%(低速)和87%(高速)，这归功于凯夫拉纤维铺层的巧妙编排。微观分析显示，材料失效如同"交响乐崩溃"：纤维断裂(fiber breakage)、基体开裂(matrix cracking)与分层(delamination)交织，铝层则上演着塑性变形(plastic deformation)与剪切(shearing)的"金属之舞"。更令人振奋的是，凯夫拉纤维主导的HFMLs展现出"智能协同效应"，将弹道侵彻深度精准控制在12.10 mm内，仿佛给材料装上了"纳米级刹车系统"。