複合材料

疊層板(laminate)

像合板一樣層層堆疊做成的複合材料:把薄片(層片,ply)的纖維加基材疊起黏合,每層纖維指向選定的方向。藉由旋轉各層(例如 0、45、90、-45 degrees),你能用單層是單向的材料,在多個方向上建立強度與剛度。

一層單向層片沿纖維極硬、橫向弱;把各層以不同角度堆疊可平均掉這種各向異性,使板能承受來自多方向的載重。常見的準各向同性鋪層(0/45/90/-45 各層等量)在面內各方向剛度幾乎相同。疊層通常對中面對稱,這樣部件在硬化或受熱時才不會翹曲。

疊層板正是真實複合結構(飛機蒙皮、船殼、運動器材)的實際做法:工程師依預期載重來調整各層角度與堆疊順序,把纖維只花在需要的地方。誠實的弱點在層與層之間:沒有纖維穿越各層,所以疊層板在衝擊或厚度方向應力下可能脫層(層間裂開),這是主要的複合材料破壞模式之一。

一片飛機機身板可能堆疊數十層碳-環氧層片,角度為 0/45/90 degrees,並在載重沿長度走向處放更多 0 度層,這是逐方向量身打造的材料。

在層片平面內強,厚度方向卻弱,因為沒有纖維跨越各層。

疊層板在層片平面內強,厚度方向卻弱,因為沒有纖維跨越各層;這就是為何一次尖銳衝擊能讓表面看似完好的複合板脫層。夾層板是一種特殊疊層板,把剛硬蒙皮黏在輕質芯材上。

又称
laminated compositeply stack積層板