碳纖維復(fù)合材料在纖維方向有很高的強度和剛度，而在垂直纖維方向上的強度和剛度非常低，實際應(yīng)用中這類材料都是以層壓板的形式出現(xiàn)的，研究復(fù)合材料層壓板疊層結(jié)構(gòu)和鋪層角度對層壓板結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的影響，對改善復(fù)合材料層壓板結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能，完善復(fù)合材料層壓板有重要作用。

實驗材料是T300碳纖維/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料層壓板，10層對稱鋪層，每層厚0.15mm,復(fù)合材料層壓板厚1.50mm，0°方向的試件鋪層順序為[±45/0/90/0]s，90°方向的試件鋪層順序為[±45/90/0/90]s。它是目前工程上主要應(yīng)用的一類層壓板，可以獲得較大的面內(nèi)剪切剛度與強度。按照相關(guān)國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)制作實驗樣條并進行拉伸、壓縮等實驗。

通過試驗測試數(shù)據(jù)并進行比較可知：拉伸強度：0和90°方向試件的平均破壞強度分別為940.11MPa和458.63MPa,0方向的平均破壞強度是90°方向的2.05倍。彈性模量：拉伸實驗時，0°和90°方向的平均彈性模量分別為89.45GPa和48.35GPa，0°方向的平均彈性模量是90方向的1.85倍。壓縮實驗時，0°和90°鋪層方向試件的平均破壞強度分別為506.77MPa和419.90MPa，0°方向的平均破壞強度是90°方向的1.21倍。

由以上數(shù)據(jù)可以看出，拉伸實驗時，T300碳纖維復(fù)合材料0°方向試件的力學(xué)性能明顯優(yōu)于90°方向的力學(xué)性能。這是因為0°方向試件纖維鋪層方向為[±45/0/90/0]s，90°方向試件纖維鋪層方向為[±45/90/0/90]s。0°方向試件中間兩層纖維沿受力方向，而90°方向試件中間兩層纖維垂直于受力方向，90°方向試件的纖維層因受力時纖維與纖維之間容易脫落，而0°方向試件的纖維沿受力方向能承受較大的載荷。因此在使用這種材料時，要盡量使材料0°鋪層方向承受主要拉壓力，以達到最理想的使用效果。

壓縮實驗時，T300碳纖維復(fù)合材料0°方向試件的力學(xué)性能優(yōu)于90°方向的力學(xué)性能。但兩種試件力學(xué)性能的差別明顯小于拉伸實驗時的差別，這是因為壓縮實驗時，試件的壓縮力學(xué)性能主要取決于試件層與層之間的牢固程度，纖維的鋪設(shè)方向影響不大，所以兩種試件的力學(xué)性能相差不大。

相關(guān)閱讀：

碳纖維制品加工注意事項

碳纖維最怕什么，碳纖維有哪些缺點？

碳纖維制品定制周期長嗎？

碳纖維制品有固定參數(shù)嗎？

碳纖維制品的優(yōu)點

碳纖維復(fù)合材料有什么缺陷？