DOI；10.1016/j.compstruct.2019.111776

研究了电纺屏蔽层位置、面密度和多壁碳纳米管的同时存在对碳/环氧复合材料层合板低速冲击性能和损伤容限的影响。测试了三种不同的交错结构和基本层合板，并用最佳结构评估了屏蔽层密度（1.5 gsm和4.5 gsm）和碳纳米管掺杂对损伤容限的影响。纳米纤维夹层的存在导致在7.5 J的冲击下，分层区域的下降率超过40%，而无重量损失和面内弯曲性能的退化。断裂表面的SEM显微照片可以确定多壁碳纳米管和纳米纤维对传统层合板有效增韧的协同作用。能量吸收机制与断裂韧性研究中描述的相似，这使得改性层合板在剩余弯曲强度和刚度方面具有更好的损伤容限。

图1.测试配置的示意图。所有复合材料均在上表面受到冲击。

图2.实验研究流程图。

图3.在7.5 J下，典型的力对时间，力对位移以及能量对时间的曲线随层压结构而变化。

图4.层合板在7.5 J冲击下的C扫描。

图5.层合板在7.5 J冲击下的凹痕深度和分层面积。

图6.层合板在7.5 J冲击下的损伤过程特写视图。

图7.在7.5 J下，典型的力对时间，力对位移以及能量对时间的曲线随不含多壁碳纳米管的层压结构而变化。

图8.在5 J下，典型的力对时间，力对位移以及能量对时间的曲线随不含多壁碳纳米管的层压结构而变化。

图9.不含多壁碳纳米管的层合板在5 J和7.5 J冲击下的损伤过程特写视图。

图10.不含多壁碳纳米管的层合板在5 J和7.5 J下冲击下的C扫描。

图11.在7.5 J下，典型的力对时间，力对位移以及能量对时间的曲线随含多壁碳纳米管的层压结构而变化。

图12.在5 J下，典型的力对时间，力对位移以及能量对时间的曲线随含多壁碳纳米管的层压结构而变化。

图13. 含多壁碳纳米管的层合板在5 J和7.5 J冲击下的C扫描。

图14.含多壁碳纳米管的层合板在5 J和7.5 J冲击下的损伤过程特写视图。

图15.有序交错的层合板的剩余弯曲性能随冲击能量的变化。

图16.7.5 J冲击后，试样断裂面失效的SEM显微照片。

图17. 试样断裂面的SEM显微照片，详细说明了特定的能量吸收机理。

图A1.共聚焦显微镜拍摄的1.5 gsm屏蔽层（左）和4.5 gsm屏蔽层（右）的显微照片。

图A2.面密度为1.5 gsm的电纺纳米纤维的SEM显微照片和直径分布。

图A3.面密度为4.5 gsm的电纺纳米纤维的SEM显微照片和直径分布。

图A4.电纺纳米纤维的FTIR光谱。

图A5.具有（a）1.5 gsm和（b）4.5 gsm面密度的静电纺丝屏蔽层的热重分析。

图A6. 静电纺丝屏蔽层的差示扫描量热法（DSC）热分析图。