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斷裂韌性是應用線彈性斷裂力學再各向同性材料中建立的描述材料抵抗裂紋擴展能力的力學性能參數(shù)。

復合材料為什么要提高層間斷裂韌性？

設計出韌性好的基體

這是因為層間性能主要取決于基體性能，基體韌性的提高可有效提高G1c 和G11C，從而可抑制分層、減少沖擊后損傷面積，對復合材料而言，可提高材料整體結構韌性，(如飛機機翼、油箱、螺旋槳葉、飛機結構件等),防止沖擊后漏油，賦予復合材料更高的擊穿能量值，使其在高能量沖擊下不易被擊穿。

如何提高復合材料的斷裂韌性？

夾膠膜技術

層間夾膠膜主要時針對易受沖擊結構提出的一種提高沖擊阻抗或減小層間應力集中的設計方法，復合材料的碳纖維鋪層之間夾入一些環(huán)氧樹脂基膠膜（如大連義邦Xantu. Layr納米纖維增韌膜）或熱塑性膠膜，可提高層間斷裂韌性。新一代的層間夾膠膜是采用吸水性更低的XD10作為原材料，使用靜電紡絲工藝，將連續(xù)的千米長的納米纖維沉積到沉積到離型紙上。在幾乎不增加任何厚度和重量的情況下，改善復合材料的斷裂韌性、沖擊強度之后的壓縮（CAI)和抗疲勞強度。這種技術已成功被應用于航空、F1賽車、國防軍工、競技類體育用品等復合材料結構中。

夾膠膜的鋪貼方式？

利用鋪層設計改善損傷容限特性，如大連義邦Xantu. Layr納米纖維增韌膜，使用在預浸料層間，鋪貼簡便，在鋪貼方面通常使用±45°層壓板對沖擊損傷和含孔拉伸相對均不敏感，所以受損后強度降要小些。此外采用不同的鋪層比，甚至不同的預浸料原材料（單向帶或織物）都可以獲得不同的效果。

關于材料損傷容限設計總結：復合材料是非均質(zhì)的材料，含有基體、纖維和界面三項，這幾種相結構對于裂紋拓展的阻力不同，另外復合材料的斷裂過程中通常伴隨著界面脫粘、纖維橋接、纖維撥出等能量消耗過程，這便造成復合材料內(nèi)部裂紋不遵循自相擬擴展的規(guī)律，即裂紋體在受到垂直于裂紋面的拉伸載荷時，裂紋沿著原裂紋面發(fā)生擴展的規(guī)律。提高復合材料的斷裂韌性就是減少裂紋的擴展，改善樹脂材料的韌性，增強復合材料的可設計性。

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