Characterization of composite laminates interlaminar toughness

Aim of the present work is to study the in uence of toughening interleaving mats on the behavior of autoclave cured composite laminates. The interlayer is a non-woven mat of electrospun Nylon 6,6 nano bers designed to be placed into the interlaminar regions of composite laminates to enhance delamination resistance. The composite material used as baseline is a woven reinforced carbon-epoxy prepreg. An extensive experimental campaign was performed to assess properties of both reference and interleaved materials. An extensive experimental campaign was performed to assess properties of both reference and interleaved materials. In particular, tensile tests, in-plane shear tests, fatigue tests, tests on interlaminar properties (ILSS, DCB, ENF), compression after impact tests (CAI) were carried out. Tests were performed on Hot temperature condition (HT). Performances and properties were analyzed and compared. Fatigue test Results highlighted a far better fatigue behavior. Interleaved material reduced the loss of sti ness during the tests: it doubled the fatigue life compared to the reference material. Experimental results demonstrated that nano brous interleaving mats have a great potential as toughening technique of carbon-epoxy composite laminates. Fracture Mechanics Results highlighted a nominal increase of delamination resistance in HT condition. Experimental results demonstrated that nano brous mats interleaving have some potential as toughening technique of carbon/epoxy composite laminates. CAI test Results highlighted a general improvement in post impact behavior of interleaved specimens with respect to the reference ones. The data analysis of the post impact compression revealed promising improvements in HT condition for specimens impacted at 10 joules. Less di erences were registered for specimens impacted at 30 joules. Experimental results demonstrated that nano brous interleaving mats have some potential as toughening technique of carbon-epoxy composite laminates.

Scopo del presente lavoro è lo studio dell'in uenza della maturazione dei materassini intrecciati sul comportamento dei laminati compositi polimerizzati in autoclave. L'interstrato è un tessuto non tessuto di bre nano 6,6 nano elettro late progettate per essere collocate nelle regioni interlaminari dei laminati compositi per migliorare la resistenza alla delaminazione. Il materiale composito utilizzato come base è un prepreg di carbonio-resina epossidica rinforzata. Un'ampia campagna sperimentale è stata condotta per valutare le proprietà di entrambi i materiali di riferimento e interfogliati. Un'ampia campagna sperimentale è stata condotta per valutare le proprietà di entrambi i materiali di riferimento e interfogliati. In particolare, sono stati eseguiti test di trazione, prove di taglio in piano, prove di fatica, prove su proprietà interlaminari (ILSS, DCB, ENF), compressione dopo prove di impatto (CAI). I test sono stati eseguiti in condizioni di temperatura calda (HT). Le prestazioni e le proprietà sono state analizzate e confrontate. Test di fatica I risultati hanno evidenziato un comportamento alla fatica molto migliore. Il materiale interfogliato ha ridotto la perdita di rigidità durante i test: ha raddoppiato la vita a fatica rispetto al materiale di riferimento. I risultati sperimentali hanno dimostrato che i tappetini intrecciati nano brosi hanno un grande potenziale come tecnica di tempra dei laminati compositi epossidici al carbonio. Risultati della meccanica della frattura hanno evidenziato un aumento nominale della resistenza alla delaminazione in condizioni di HT. I risultati sperimentali hanno dimostrato che l'intreccio di materassini nano brosi ha alcune potenzialità come tecnica di tempra dei laminati compositi carbonio / epossidico. Test CAI I risultati hanno evidenziato un miglioramento generale nel comportamento post impatto di campioni interlacciati rispetto a quelli di riferimento. L'analisi dei dati della compressione post-impatto ha rivelato promettenti miglioramenti nella condizione di HT per i campioni colpiti a 10 joule. Sono state registrate meno di erenze per i campioni colpiti a 30 joule. I risultati sperimentali hanno dimostrato che le stuoie di interfoliazione nano brata hanno un potenziale come tecnica di tempra dei laminati compositi epossidici di carbonio.