Investigación sobre la ley de deformación de laminados de metal de fibra ultradelgada bajo el efecto sinérgico de refuerzo nano y efecto de escala

En la actualidad, los laminados de polímero reforzado con fibra de carbono/aleación de titanio (TA1/CFRP), que representan la última cuarta generación de laminados de metal de fibra (FMLs), se aplican predominantemente en el campo de la aeronáutica. La miniaturización de los FMLs tradicionales en grosor o tamaño de plano al nivel micrón para el estudio de las propiedades estructurales de laminados ultradelgados ampliará aún más la aplicación de los FMLs en el campo de micro-dispositivos. Dado que los nanotubos de carbono tienen un mecanismo de refuerzo en polímeros. Sin embargo, la mayoría de los estudios existentes se han centrado en el efecto de los nanotubos de carbono sobre las propiedades de FMLs a escala macro, mientras que el mecanismo de mejora de las propiedades interfaciales y mecánicas de los FMLs ultradelgados a escala micro no ha sido estudiado, dejando el mecanismo aún poco claro. Con base en esto, este documento explora el modo de deformación interfacial, fractura de daño y mecanismo de mejora del rendimiento de los laminados ultradelgados TA1/CFRP comparando los parámetros de resistencia a la tracción y elongación bajo condiciones cuasi-estáticas y diferentes parámetros de proceso de contenido de nanotubos de carbono de paredes múltiples, temperatura de prueba, tamaño geométrico y tamaño de grano. Mientras tanto, se determina la ley de correlación entre la tracción a alta velocidad y la tracción cuasi-estática, resultando en un aumento del 29.3 % en la resistencia a la tracción a medida que la tasa de deformación aumenta de 0.001 s−1 a 100 s−1, generando la ley básica de deformación de los FMLs ultradelgados.