Influence of Types of Towpreg (Number of Tows and Matrices) in Woven Thermoplastic Composite Behavior-Part 1

Abstract

Textile or woven composite structures are an important material in many engineering applications. However, in many instances these structures are confined to those of thermoset matrices. The last decades or so saw the emergence of thermoplastic composites which exhibit several obvious advantages compared to those of thermoset. These include amongst others, easy processing, versatile end properties, especially damage tolerance, better working environment, etc. Morever, woven composites are always referred to those derived from fabrics, either preimpregnated or otherwise. However in the present study, a different approach in producing woven thermoplastic composite has been made. Namely, these woven thermoplastic composites were made by using the preimpregnated towpregs or prepregs, prepared usually in unidirectional tape form, instead of those derived from fabrics. The effect of different types of towpregs such as number of tows and matrices on the composite properties was examined. In short, the woven composite properties are clearly dependent on the towpregs properties. In addition, the advantages in handling, control and designing in attaining the desired composites properties were noted.     

一种新型的半固化片无尘裁切机

一种新型的半固化片无尘裁切机,该设备采用先进的红外加热技术,可使半固化片裁切刃口整齐、不掉粉、不发白、不烧焦,且能够自动封边,解决了传统机械裁切半固化片时带来的粉尘污染、玻璃丝掉落等困扰业界多年的问题;在裁切精度控制方面该设备采用伺服驱动技术,解决了传统剪切机高速状态下定长计量精度差的问题,提高了剪切机的定长计量精度。     

关于碳纤维及其复合材料测试方法的标准化

论述了国内外碳纤维及其织物、预浸料、复合材料的测试方法及标准化,供国内有关测试单位及专业技术人员参考。     

热固性预浸料凝胶特性的固体扭转测试方法

采用固体扭转法研究了一种玻璃纤维织物/环氧预浸料和2种碳纤维织物/环氧预浸料的流变特性,为测定凝胶点和研究凝胶化过程提供了一种可行的表征方法。在此基础上考察了试样尺寸和纤维织物结构对预浸料凝胶特性的影响。结果表明：试样宽度对测试结果基本没有影响,而试样厚度增加会引起预浸料动态模量的降低,凝胶点不易判定;纤维织物结构对预浸料凝胶点有很大影响,说明预浸料流变特性反映的是树脂流变特性与纤维网络可变形性综合作用的结果。     

近红外光谱技术在酚醛预浸布中的应用

为了对预浸布进行快速检测,采用近红外漫反射的方法对高硅氧/酚醛预浸布,碳/酚醛预浸布中的树脂含量、可溶树脂含量和挥发份含量进行在线监测,三项指标同时显示.通过偏最小二乘方法分别建立标准模型,用模型的评价指标评价,分析未知样品.用近红外方法在1 min之内同时分析出结果,没有破坏性.用近红外的测定结果和标准方法的测定结果相比,两者不存在显著性差异.近红外光谱的方法可以应用在酚醛预浸料生产线上.     

基于近似测地线的分层次自动铺带轨迹规划方法

自动铺带技术是一种增量制造技术,适用于制造翼面、壁板等大尺寸、小曲率复合材料构件,具有加工成本低、效率高等特点。轨迹规划是自动铺带技术的关键环节,它直接关系到复合材料构件的成型精度与质量。现有的自动铺带轨迹规划方法难以便捷兼顾调控铺放间隙与防止铺放褶皱,保证铺带产品的最终质量。有鉴于此,提出了一种基于近似测地线的分层次铺放轨迹规划方法。主要目标是合理利用预浸带允许变形能力,在防止铺放褶皱产生的前提下,保证相邻带料不产生覆盖,且间隙不超过2.5 mm。首先,研究了铺放间隙的产生与演化规律,给出了几种典型曲面上初始铺放间隙的优化方法。接下来,提出了近似测地线的数学模型与求解格式。然后,基于铺放褶皱的产生机制与铺放间隙的演化规律,确定了近似测地线的测地曲率大小与符号。最后,在双曲面模具以及自由曲面模具上验证了所提出方法的有效性。     

用β射线技术在线监测复合材料预浸带树脂含量

建立＾１４Ｃ弱源β射线监测仪，对热熔预浸工艺生产预浸带用涂胶离型纸的树脂含量进行了动态测量，并与重量法间断测量结果进行了比较，研究表明，β射线透过涂胶纸强度和原强度之比（Ｉ／Ｉ０）与树脂含量具有良好的对应关系，该仪器用于预浸树脂含量在线检测是可行的。     

酚醛树脂/玻璃纤维预浸料储存过程中的性能表征

利用红外光谱法和化学分析法测定了酚醛树脂／玻璃纤维预浸在25℃，相对湿度约50％的储存条件下的化学变化，研究了预浸料中树脂羟甲基指数，不可溶分含量以及挥发分与储存时间的关系，实验结果表明，红外光谱法可快速测定预浸料中树脂的羟甲基指数，并根据体系中树脂基 体的羟甲基消耗量定量地测定树脂固化反应的相对程度，从而实现对预浸料实施有效的质量控制。     

钓鱼竿用大丝束碳纤维预浸料的研制

本文简要介绍了钓鱼竿用大丝束(60K)碳纤维预浸料熔胶膜法浸渍工艺，并着重就影响预浸料质量的几个主要因素进行了讨论。     

改性氰酸酯的预聚工艺研究

本文研究酚醛环氧改性双酚A氰酸酯,用于制备热熔预浸料.双酚A氰酸酯和酚醛环氧树脂经过适当预聚后在室温下具有一定的粘附性,可制作出具有室温铺敷性的复合材料预浸料.将金属催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)加入改性体系,复合材料成型试验结果表明,DBTDL对树脂体系的预聚工艺有明显的改善作用,树脂体系可用于热熔工艺.