根據(jù)外力的特征，環(huán)氧板復(fù)合材料的力學(xué)性能可分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)力學(xué)性能包括拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)等，而動態(tài)力學(xué)性能包括斷裂韌性、蠕變強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度、沖擊韌性等。環(huán)氧板復(fù)合材料中常見的有玻璃纖維增強(qiáng)聚合物(GFRP)、碳纖維增強(qiáng)聚合物(CFRP)和芳酰胺纖維增強(qiáng)聚合物(KFRP)等。聚合物基復(fù)合材料的力學(xué)性能的主要因素是增強(qiáng)體、基體和界面，增強(qiáng)體的形式主要有纖維、晶須和顆粒;纖維又包括纖維的種類、體積分?jǐn)?shù)、分布形式等。聚合物基復(fù)合材料中應(yīng)用最多的增強(qiáng)體為纖維，故本章主要介紹纖維增強(qiáng)環(huán)氧板復(fù)合材料的力學(xué)性能。

靜態(tài)力學(xué)性能
纖維增強(qiáng)環(huán)氧板復(fù)合材料-般是完全彈性的， 沒有屈服點(diǎn)或塑性區(qū)。圖5-30所示為典型復(fù)合材料及低碳鋼的拉伸應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系曲線。由圖可以看出，聚
合物基復(fù)合材料的斷裂應(yīng)變一般較小， 與金屬相比，斷裂功小、韌性差。在纖維含量一定的條件下，纖維增強(qiáng)環(huán)氧板復(fù)合材料的縱向拉伸強(qiáng)度和彈性模量由纖維控制。其縱向壓縮強(qiáng)度受纖維的類型、纖維準(zhǔn)直度、界面黏結(jié)情況、基體模量等因素的影響較大。除了個別品種的復(fù)合材料外，絕大多數(shù)復(fù)合材料的縱向壓縮強(qiáng)度都低于其拉伸強(qiáng)度，在增強(qiáng)體體積分?jǐn)?shù)為60%時，一-般GFRP的縱向壓縮強(qiáng)度在500~ 800MPa, CFRP 的縱向壓縮強(qiáng)度在1001500P0之間。纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的橫向拉伸強(qiáng)度受基體或界面控制，由于存在應(yīng)力集中，故低于基體強(qiáng)度。CFRP為40 -60MP;, APC-2的橫向拉伸強(qiáng)度最高，達(dá)80MPa. KFRP的橫向拉伸強(qiáng)度最低，一般僅為 30- 40MPa, GFRP居中。同樣，由于基體及界面的黏結(jié)情況控制的層間剪切強(qiáng)度般也以 CFRP最大(0MP), GRP次之(70~80MPa), KFRP最小(約40MPa)。

纖維增強(qiáng)環(huán)氧板復(fù)合材料的高溫力學(xué)性能主要受基體控制，基體的熱變形溫度高、模量的高溫保持率高，則其高溫性能就好，聚酰亞胺和耐熱熱塑性基體復(fù)合材料具有最好的高溫性能，不飽和環(huán)氧板材料耐熱性能較低。半晶聚合物(如PEEK等)復(fù)合材料在其玻璃化溫度區(qū)間性能出現(xiàn)明顯下降，但在其后比較高的溫度(240C)以上時仍保持足夠高的性能。碳納米管可作為一種納米尺度的增強(qiáng)材料加入樹脂基體中以提高傳統(tǒng)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能、導(dǎo)熱導(dǎo)電性能等。復(fù)合材料斷裂韌性和剪切強(qiáng)度提高的基本原理在于碳納米管橫跨在基體裂紋中間，阻止了基體裂紋的繼續(xù)擴(kuò)展，。將CNT添加到環(huán)氧樹脂基體中，其碳纖維復(fù)合材料的斷裂韌性和低溫抗微裂紋的能力明顯提高。若在PA6中添加碳納米管，則可提高CNT改性PA6的模量，從而導(dǎo)致玻璃纖維增強(qiáng)CNT改性PA6復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度和

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