连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备及力学性能

采用自主研发的连续碳纤维/聚醚醚酮热熔法预浸料(HC2110),通过热压成型工艺制备了复合材料层合板。测试了复合材料的力学性能,表征了微观形貌和破坏模式。预浸料热性能测试表明,HC2110预浸料较国外材料(TC1200)的耐热性及成型工艺性较优。微观形貌分析表明,复合材料层合板中纤维分布均匀性对0°拉伸性能影响较小;而纤维和树脂的界面结合较差是导致90°拉伸强度明显偏低的主要原因。     

国产高强高模PAN基碳纤维预浸料的制备及性能研究

以国产CNI QM55高强高模聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、氰酸酯树脂为原料,利用热熔法制备高强高模PAN基碳纤维预浸料,通过纤维面密度、树脂含量、挥发分含量等来评价预浸料的物理性能,结合单向板的微观形貌与层间剪切强度分析单向板的界面结合性能,并对预浸料铺制单向板的力学性能进行表征。结果表明：CNI QM55碳纤维预浸料的纤维面密度为145 g/m²,树脂质量分数为35.5%,挥发分质量分数为0.164%,预浸料的物理性能满足复合材料的性能要求;以CNI QM55碳纤维预浸料制备的单向板0°拉伸强度为2 429 MPa, 0°拉伸模量为328.4 GPa,弯曲强度为1 171 MPa,弯曲模量为280 GPa,压缩强度为783 MPa,压缩模量为257 GPa,层间剪切强度为65.2 MPa,具有较好的界面黏接性能和力学性能,可满足加工应用要求。     

脱蜡处理对石英布/氰酸酯复合材料的性能影响

对石英纤维布进行了高温脱蜡处理,并制成了石英布增强氰酸酯树脂基预浸料及其复合材料,对比了脱蜡处理前后预浸料的理化性能和工艺性的变化,以及复合材料介电性能和力学性能的变化。结果表明,脱蜡处理后的石英布/氰酸酯预浸料的工艺性能更好,复合材料的介电性能保持不变,力学性能显著提高,其中弯曲强度提高31%,层间剪切强度提高16%,脱蜡后界面结合更好。     

纤维增强热固性复合材料的压缩性能

<正>1前言连续纤维增强树脂基复合材料在航空航天和汽车领域的应用受到广泛的关主,热固和热塑的单向预浸料已商业化很多年,大量关于预浸料流变性能的文献已经描述了预浸料的性能。O'Brian的研究结果表明,连续纤维增强树脂基复合材料在受层间剪切应力作用时很容易分层,从而导致构件的失效。Kim也进行了很多研究以改善纤维与树脂的界面粘结强度。     

复合材料用预浸料

１预浸料的基本概念预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物,制成树脂基体与增强体的组合物,是制造复合材料的中间材料。它的一些性质直接带入复合材料中,是复合材料的基础。复合材料的性能在很大程度上取决于预浸料的性能。对于复合材料设计师来说,预浸料是具有一定力学性能的结构单元,可用以进行结构设计。对于复合材料工艺工程师而言,预浸料是制造结构的原料,可直接用以制造各种复合材料构件。预浸料的优劣关系到复合材料的质量。因此,预浸料对复合材料的应用和发展具有重要意义。预浸料从４０年代末期开始采用…     

混杂纤维复合材料性能研究

对碳纤维织物、玻璃纤维织物和芳纶织物的性能进行测试,采用热熔法分别制备了一种增韧中温固化环氧碳纤维织物预浸料、玻璃纤维织物预浸料和芳纶织物预浸料。预浸料以单种预浸料铺层和不同纤维织物预浸料混合铺层方式铺贴组合,通过模压法成型复合材料层合板,进行性能测试并对比。结果表明,增韧中温固化环氧树脂的不同纤维织物预浸料混合铺层成型的层压板力学性能可以根据铺层设计优化,并不损失不同纤维铺层之间的界面性能。     

一种OOA成型中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料研究

研制一种OOA(非热压罐)成型中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料,对树脂进行流变性能和DSC分析,确定树脂的固化工艺。采用热熔法制备OOA成型芳纶纤维预浸料,通过真空袋法成型复合材料层压板,进行性能测试。结果表明,OOA成型中温固化环氧树脂芳纶纤维预浸料适合真空袋法成型复合材料,层压板孔隙率低,力学性能满足要求,复合材料玻璃化转变温度高,具有较好的耐热性。     

一种无色透明环氧树脂复合材料的制备及其性能研究

本文选择适合无色透明环氧树脂/酸酐树脂的促进剂,对无色透明环氧树脂体系的流变性、凝胶时间、热性能等进行分析,确定了树脂的固化工艺。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料,用模压法制备层合板,对预浸料和复合材料的物理性能、力学性能、耐热性和透光率进行测试,结果表明,无色透明环氧树脂预浸料在135℃/2h完全固化,复合材料层压板力学性能耐热性和透光率较好。     

具有电磁屏蔽功能聚苯硫醚复合材料的制备与性能研究

本文采用粉末浸渍工艺制得连续玄武岩纤维和不锈钢纤维增强聚苯硫醚预浸料,预浸料的编织物经层压成型制备了聚苯硫醚复合材料,对复合材料的力学和电磁屏蔽性能进行了研究。结果表明:不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料其力学性能和电磁屏蔽性能均优于铝箔与玄武岩纤维/聚苯硫醚预浸料层压所形成的复合材料;当电磁波频率小于200 MHz时,复合材料的电磁屏蔽效能较高,不锈钢纤维/聚苯硫醚预浸料中不锈钢纤维质量分数(含量)为30%时,复合材料的电磁屏蔽效果达到较高值,当电磁波频率在200～1 500 MHz范围内,材料的屏蔽效能在20～30dB间波动。     

芳纶/阻燃环氧树脂复合材料的性能研究

以对位芳纶增强无卤阻燃环氧树脂预浸料为原料,采用模压成型工艺制备了芳纶/环氧复合材料层合板。对不同成型压力条件下复合材料层合板的厚度、纤维体积含量以及力学性能进行了测试,用金相显微镜对不同成型压力条件下试样横截面的微观形貌进行表征,并对层合板的阻燃性能进行了测试。结果表明,在固化温度(160℃)和固化时间(90 min)恒定的情况下,当固化压力为0.8 MPa时,层合板厚度和纤维体积含量基本不再发生变化,层间结合紧密,综合力学性能最优,成型质量最好。层合板的极限氧指数为44.57%,垂直燃烧等级可达V-0级,耐热性能、阻燃性能优异。     

薄铺层层合复合材料研究进展

简要介绍了碳纤维薄层预浸料及其制备的层合复合材料,主要阐述碳纤维薄层预浸料的制备方法和薄铺层复合材料的力学性能特点。对国内外关于薄铺层复合材料与常规铺层复合材料的静态、韧性和疲劳等力学性能的研究进展进行了分析和总结,归纳了铺层厚度的减薄对层合复合材料力学性能的影响规律。最后对薄铺层复合材料的研究趋势和应用前景进行了展望。     

国内外预浸料制备方法

预浸料是增强纤维浸渍树脂基体后制备复合材料的半成品,其性能取决于其原料性能及加工工艺。本文综述了预浸料的分类,介绍了国内外热固性预浸料和热塑性预浸料的工艺制备,包括增强纤维、树脂基体、固化体系等原料的选择及其制备方法,并比较了各种方法的适用性及优缺点。     

长玻纤增强聚丙烯复合材料制备工艺的优化

以连续玻璃纤维增强聚丙烯复合材料为研究对象,在热塑性树脂熔融状态下浸渍纤维的理论模型基础上,开发了连续纤维增强热塑性复合材料实验装置,并对制备得到的预浸条进行了性能评价。结果表明,纤维束在浸渍机头中的停留时间、温度以及树脂基体等都影响到试样的层间剪切强度和力学性能,并在此基础上对制备工艺进行了优化。     

一种自粘性预浸料用高温固化环氧树脂研究

对自粘性预浸料用高温固化环氧树脂的流变性、凝胶时间、差示扫描量热法(DSC)等进行分析,确定了树脂的固化工艺。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料;用模压法制备层合板,采用真空袋法制备夹层板;对预浸料和复合材料进行物理性能和力学性能进行测试。结果表明,预浸料物理性能、复合材料层压板物理和力学性能满足要求,夹层板的粘接强度高,满足应用指标要求,制备夹层结构时预浸料可以直接粘接蜂窝芯材。同时探讨了预浸料树脂质量分数对夹层板滚筒剥离强度的影响。结果表明,随着玻璃布预浸料树脂质量分数的提高滚筒剥离强度呈上升趋势。     

中温固化环氧/杂环芳纶（布）预浸料及其复合材料性能研究

试验研究了044B杂环芳纶布性能、3233/044B预浸料制备及其复合材料力学性能.结果表明,044B杂环芳纶布性能较好,3233/044B复合材料的常规性能和耐热性较好,夹层结构的滚筒剥离强度高,树脂具有韧性,适用于复合材料夹层结构.该预浸料已用于航空复合材料制件.     

浅谈碳纤维预浸料中铺放纤维非织造网布的适用性

选取了两种纤维非织造网布,分别在进口单向碳纤维预浸料和国产单向碳纤维预浸料层与层之间进行铺放,采用预浸料成型工艺制备不同性能的层合板,并通过测试层合板试样的力学性能和孔隙率,表明纤维非织造网布在碳纤维预浸料成型技术中的适用性。对比测试数据结果发现:纤维非织造网布经向纤维纤度、纬向纤维纤度、面密度选材合适时,在碳纤维预浸料层合板中表现出了优异的适用性;纤维非织造网布经向纤维纤度及纬向纤维纤度较小、面密度选择较大时,在碳纤维预浸料层合板中虽然也表现出良好的工艺适用性,但是碳纤维预浸料层合板的力学性能会降低,孔隙率会偏大。     

零吸胶工艺复合材料层板成型质量与预浸料特性关联分析

针对3种国外产碳纤维/环氧预浸料,测试表征了预浸料的工艺特性,并采用热压罐零吸胶工艺制备了复合材料层板,考察了工艺条件对层板厚度和内部缺陷的影响,分析了成型质量与预浸料特性之间的关联性,进一步研究了层板弯曲性能、层间剪切性能对成型质量变化的敏感性。实验结果表明,由于零吸胶工艺树脂流动受到很大限制,预浸料树脂含量不均容易造成所成型层板厚度不均、表面不平整,另外,预浸料树脂流动性小的体系在层间容易出现明显富树脂现象;零吸胶工艺夹杂空气主要在真空作用下通过铺层内的通道排出,因此预浸料气体渗透率和成型封装方式对孔隙缺陷有重要影响;实验范围内,工艺条件的改变没有显著影响所成型层板的短梁剪切性能和弯曲性能。研究结果对于预浸料选择和国产高性能预浸料的开发具有重要参考价值。     

聚芳醚酮增韧混合环氧树脂体系研究——Ⅱ.粘度、固化度随温度变化关系及材料性能

本文阐述了AG—80/E—44/PEK—C/DDS体系在不同温度下的粘度、固化度随时间的变化规律,并与其它热熔预浸料用树脂进行了对比,并使用旋转粘度计和DSC研究其粘度和固化度,用INSTRON拉力机和TMA测定了在不同温度下固化树脂及复合材料的力学性能,用SEM研究了试样断裂面及树脂和纤维的粘结形貌。建立了本体系在不同温度下粘度与时间关系的数学方程,证明该体系适于作为热熔预浸料所需用的树脂体系。由该树脂体系的热熔预浸料制备的复合材料,其性能与T—300/5208体系近似,SEM观察结果发现树脂和纤维的粘结情况良好。     

977-2/T300和M21/T800复合材料性能研究

探讨了增韧环氧树脂977-2与T300碳纤维、增韧环氧树脂M21与T800碳纤维形成的单向带预浸料、织物预浸料以及复合材料层压板的性能。研究结果表明:M21/T800预浸料属于T800级材料,M21/T800复合材料的常规力学性能在纤维控制的项目上,高于其他三种材料;树脂基体及界面的性能与T300材料的相当,材料的韧性和抗损伤能力比T300材料有较大程度的提高;M21/T300织物预浸料的韧性和抗损伤能力优于977-2A/T300预浸料。     

两种预浸工艺对玻璃布预浸料性能的影响

着重研究了用溶液法和热熔胶膜法工艺所制备的5231/823玻璃布预浸料的物理性能、工艺性能、力学性能和滚筒剥离性能,旨在探讨不同预浸工艺对预浸料及其复合材料性能的影响,试验结果表明:这2种工艺所制的5231/823预浸料的工艺性能和剥离性能相当,但在预浸料树脂含量控制精度方面,热熔法工艺高于溶液法工艺;在预浸料挥发分方面,热熔法工艺的较低,一般低于0.8%。在复合材料常规力学性能方面,一般前者高于后者。