碳纤维PMI泡沫夹芯材料性能测试简析
江苏博实科技：碳纤维PMI泡沫夹芯板由两层碳纤维蒙皮和PMI泡沫夹芯构成，具有质量轻、高比强度、承载能力强、抗疲性能好等优点，并且有较好的隔热隔音、抗声震疲劳能力，在航空航天、建筑、船舶、医疗等领域有着广泛的应用。
目前针对泡沫夹芯材料动态冲击响应的试验方法有落锤冲击、炸药爆炸冲击、气枪加载子弹冲击等方式，博实利用落锤试验及对不同的碳纤维PMI泡沫夹芯板进行一系列低速冲击试验，来对其进行损伤机理测试。
该实验选择两种规格，用不同的冲击力进行测试。分别对厚度为5mm的碳纤维复合材料层合板，PMI泡沫(厚为3mm)夹芯碳纤维复合材料(上下蒙皮各为2.5mm)试件分别用5J，10J，20J，40J能量进行低速落锤冲击实验。
实验结果表明，泡沫夹芯碳纤维复合材料的吸能效果好于碳纤维复合材料层合板。随着冲击能量的提高，两者的冲击吸能效果差距越来越小，但夹芯板的冲击损伤情况好于层合板，同时碳纤维复合材料层合板的吸收/冲击能量比的值逐渐增大，而泡沫夹芯碳纤维复合材料的逐渐减小，但在40J及其以下的冲击能量下，夹芯板的吸收/冲击能量比都高于层合板。
碳纤维PMI泡沫夹芯板优良的介电性能，低热导率，易于加工复杂外形，可设计性等特性使得PMI泡沫材料有望应用于航天器的多功能结构，变截面结构，杆，梁结构，天线结构等，而PMI泡沫材料采取一定的增强措施后也可作为航天器的承力结构。
PMI泡沫夹芯复合材料的饱和吸湿时间为96h，饱和吸湿率为1.7%，EW220/5258复合材料面板会对PMI泡沫芯材起到一定的保护作用，阻止水汽进入泡沫，提高PMI泡沫夹芯复合材料的耐湿热性；由于水分子的增塑作用，湿热处理后PMI泡沫夹芯复合材料的压缩强度有所下降，强度保持率约为65.87%，湿热处理初期对其影响较大；湿热处理后，在7～18GHz的测试范围内，PMI泡沫夹芯复合材料的损耗角正切从0.008上升到0.012，介电常数几乎不变。
碳纤维PMI泡沫夹芯材料的高耐温性，高压缩强度，重量轻，易加工等优点，对碳纤维层成型起到了辅助作用，在降低生产成本，缩短生产周期的同时，提高了碳纤维材料的精度和失稳强度及破坏强度。