英国爱丁堡大学最近对真空灌注成型的纤维-金属层合板进行的一项研究凸显了英国技术纤维产品公司(TFP)之6g/m2玻纤薄毡用作金属纤维层合板内的胶粘剂载体所表现的性能优势。
纤维金属层合板将复合材料层和金属层结合在一起,创造了一组独特的材料特性,有效平衡了这两种组成材料的优点和缺点。纤维金属层合板最初是为航空航天行业研发的,其重量轻,具有高损伤容限,并表现出良好的耐疲劳、耐腐蚀和抗冲击性能。TFP表示,纤维金属层合板的多功能性和力学性能有可能使其扩展到其他领域,如风能和船舶运输,尤其是与新的反应性热塑性塑料相结合的时候。
然而,这些技术的结合也存在挑战,特别是需要优化金属与复合材料的界面以获得良好的粘接。组成材料不同,可能造成界面的弱结合,导致分层和整体性变差。
这项研究评估了薄毡作为胶粘剂载体,用来改善胶粘层均匀性和界面结合的作用,界面结合由层间剪切强度来表征。TFP生产高质量、轻质的非织布(薄毡),广泛应用于航空航天工业。它们有助于胶粘剂的均匀浸透,固结胶层以确保一致的胶膜厚度,同时改善最终产品的操作性能。
本研究调查了纤维金属层合板内的粘接强度,评估了使用单位面积重量分别为6、17和34g/m2的三种不同玻纤薄毡的效果。纤维金属层合板是使用标准真空灌注工艺制造的,在复合材料层和铝层之间加入胶粘层(由TFP的玻纤薄毡和甲基丙烯酸酯胶粘剂构成)。
对层合板进行了短梁剪切测试,以评估层间剪切强度并确定哪种载体提供了最有效的粘接。结果表明,TFP的6g/m2轻质玻纤薄毡效果最好;薄的、多孔的薄毡结构使胶粘剂能够快速、一致地浸渍,从而形成薄而均匀的胶粘层。
这项研究表明了在这一领域使用TFP薄毡的重要性,使纤维金属层合板能够在新的部门和用途中使用。使用TFP玻纤薄毡的主要收获包括:
• 确保一致和均匀的胶粘层对于纤维金属层合板成功过渡到工业规模非常重要。TFP的轻质玻纤薄毡作为胶粘剂载体实现了对胶层厚度的必要控制,并保持了均匀性。
• 薄的玻纤薄毡用作胶粘剂载体可以提高胶粘层的均匀性,不会降低层间剪切强度而影响界面结合。对层间剪切强度的测量表明,使用TFP的6g/m2 玻纤薄毡可以获得最佳结果。