航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
9期
2624-2631
,共8页
朱明明%李敏%武清%顾轶卓%张佐光
硃明明%李敏%武清%顧軼卓%張佐光
주명명%리민%무청%고질탁%장좌광
碳纤维%界面粘结%上浆剂%双马树脂%工艺温度
碳纖維%界麵粘結%上漿劑%雙馬樹脂%工藝溫度
탄섬유%계면점결%상장제%쌍마수지%공예온도
carbon fiber%interfacial adhesion%sizing agent%bismaleimide%processing temperature
为了研究工艺温度对复合材料界面的调控作用,设计采用三阶段固化工艺(即扩散、固化和后固化),考察了不同温度制度下3种碳纤维/双马树脂(BMI)复合材料界面粘结性能的变化规律.采用原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)深入分析了上浆剂对纤维表面粗糙度和化学特性的影响,研究了上浆剂的反应活性及其与双马树脂的反应性,采用微珠脱粘方法测试了碳纤维/树脂的界面剪切强度(IFSSs).结果表明,200℃处理2h后3种碳纤维上浆剂均发生部分反应,并且170℃,2h后上浆剂均与双马树脂发生化学反应.对比不同温度条件可以发现后固化阶段对碳纤维/双马体系的界面剪切强度影响显著,未经后固化的复合材料界面性能最低;110℃和140℃恒温扩散阶段对碳纤维/双马体系的界面剪切强度的影响不明显.同种温度条件下,CF1和CF3上浆剂与双马树脂的反应程度高于CF2,相应的CF1和CF3与双马树脂的界面剪切强度较高,表明上浆剂与双马树脂间的化学反应程度是影响其界面粘结性能的主要因素.该研究结果对我国碳纤维上浆剂的研制具有参考价值.
為瞭研究工藝溫度對複閤材料界麵的調控作用,設計採用三階段固化工藝(即擴散、固化和後固化),攷察瞭不同溫度製度下3種碳纖維/雙馬樹脂(BMI)複閤材料界麵粘結性能的變化規律.採用原子力顯微鏡(AFM)和傅裏葉變換紅外光譜(FTIR)深入分析瞭上漿劑對纖維錶麵粗糙度和化學特性的影響,研究瞭上漿劑的反應活性及其與雙馬樹脂的反應性,採用微珠脫粘方法測試瞭碳纖維/樹脂的界麵剪切彊度(IFSSs).結果錶明,200℃處理2h後3種碳纖維上漿劑均髮生部分反應,併且170℃,2h後上漿劑均與雙馬樹脂髮生化學反應.對比不同溫度條件可以髮現後固化階段對碳纖維/雙馬體繫的界麵剪切彊度影響顯著,未經後固化的複閤材料界麵性能最低;110℃和140℃恆溫擴散階段對碳纖維/雙馬體繫的界麵剪切彊度的影響不明顯.同種溫度條件下,CF1和CF3上漿劑與雙馬樹脂的反應程度高于CF2,相應的CF1和CF3與雙馬樹脂的界麵剪切彊度較高,錶明上漿劑與雙馬樹脂間的化學反應程度是影響其界麵粘結性能的主要因素.該研究結果對我國碳纖維上漿劑的研製具有參攷價值.
위료연구공예온도대복합재료계면적조공작용,설계채용삼계단고화공예(즉확산、고화화후고화),고찰료불동온도제도하3충탄섬유/쌍마수지(BMI)복합재료계면점결성능적변화규률.채용원자력현미경(AFM)화부리협변환홍외광보(FTIR)심입분석료상장제대섬유표면조조도화화학특성적영향,연구료상장제적반응활성급기여쌍마수지적반응성,채용미주탈점방법측시료탄섬유/수지적계면전절강도(IFSSs).결과표명,200℃처리2h후3충탄섬유상장제균발생부분반응,병차170℃,2h후상장제균여쌍마수지발생화학반응.대비불동온도조건가이발현후고화계단대탄섬유/쌍마체계적계면전절강도영향현저,미경후고화적복합재료계면성능최저;110℃화140℃항온확산계단대탄섬유/쌍마체계적계면전절강도적영향불명현.동충온도조건하,CF1화CF3상장제여쌍마수지적반응정도고우CF2,상응적CF1화CF3여쌍마수지적계면전절강도교고,표명상장제여쌍마수지간적화학반응정도시영향기계면점결성능적주요인소.해연구결과대아국탄섬유상장제적연제구유삼고개치.
