碳纤维/双马树脂复合材料初始热损伤的影响规律

针对碳纤维/双马树脂(CF/BMI)复合材料的初始热损伤问题,以常用的CCF300/QY891复合材料为研究对象,采用实验方法,研究加热温度和加热时间对力学性能的影响规律、初始热损伤的损伤机理,分析硬度与初始热损伤程度之间的关系。结果表明:拉伸强度、压缩强度和剪切强度随加热温度的升高、加热时间的增加而呈下降趋势;除360℃下加热60 min时的拉伸模量、300℃下加热5 min时的压缩模量略有下降外,弹性模量在其他加热温度和时间时,基本保持不变;洛氏和巴氏硬度随加热温度、加热时间的变化趋势,与力学性能的变化基本同步。因此可通过测定硬度的方法确定CF/BMI复合材料的初始热损伤程度。

氧化石墨烯/多面体低聚倍半硅氧烷增强双马树脂合成及其性能表征

在酸掺杂条件下,原位合成了多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)插层氧化石墨烯(GO)的GO/POSS_(C-I)复合材料。通过SEM、XRD、IR等手段对合成材料进行表。征结果表明,大量具有核-壳结构的无机-有机杂化POSS纳米粒子插层至片层结构GO表面。在增强双马树脂固化过程中,GO/POSS_(C-I)良好分散于双马树脂基体中形成黑色均匀固化物。DMA试验结果表明,GO/POSS_(C-I)增强粒子对基体中有机碳链运动形成了显著的限制作用,提升材料热稳定性能,最佳玻璃化转变温度相比未增强双马树脂提升约127℃;同时,GO/POSS_(C-I)能够通过裂纹钝化或拨出效应,增强材料力学性能,弯曲强度和弯曲模量相比未增强双马树脂分别提升16.5%和3.4%。

湿热对石英纤维增强双马树脂基复合材料力学及电性能影响的研究

本文对一种新型低损耗高透波的单向石英纤维增强双马树脂基(牌号:QF210/5429)复合材料进行了湿热老化处理,研究了QF210/5429复合材料的吸湿变化规律,并对湿热处理后复合材料力学性能及电性能进行了研究,分析了湿热处理对复合材料性能影响机理。研究结果表明,QF210/5429复合材料饱和吸湿率为0.6%,饱和吸湿后复合材料的拉伸强度和层间剪切强度分别为1 450 MPa和105 MPa,相对未经湿热处理的复合材料的拉伸强度和层间剪切强度分别降低20.5%和13.9%,湿热处理前后的复合材料的弯曲性能和压缩性能无明显变化。饱和吸湿后复合材料介电常数约为3.55,介电损耗正切值约为1.1×10-2,相对未经湿热处理的复合材料介电常数无明显变化,介电损耗正切值增加120%。

耐高温双马树脂体系

研究了803树脂的反应特性、流变特性,MT300/803复合材料的耐热性能和力学性能,并分析了复合材料的微观形貌。结果表明:803树脂具有很高的活性、良好的流动性及工艺性;MT300/803复合材料具有优异的耐高温性能,DMA储能模量转变点约为300℃,Td5为396℃,其室温、高温力学性能优异;803树脂与MT300碳纤维界面强度高、匹配性好。综合分析,803树脂及其复合材料具有优异的耐高温性能,可推广应用于航天高性能耐高温结构复合材料领域。

碳纤维/双马树脂预浸料体系的固化动力学(英文)

给出了以等温固化航空航天工业用预浸料和纯树脂的固化动力学模型的研究 .树脂基体是改性的BMI树脂 ,增强相是碳纤维 (T70 0 12S) .用n级反应模型分析了一系列差示扫描量热法 (DSC)的试验数据 .无论是纯树脂或是预浸料 ,固化温度越高 ,固化速率就越大 .达到峰值以后 ,固化速率降低比较快 ,导致预浸料体系的总反应热低 .纤维的存在明显影响树脂的固化反应 ,预浸料体系固化动力学参数和纯树脂的参数有显著差异 .增强纤维约束了树脂基体固化过程中的分子运动能力 ,降低了体系的固化程度 ,但没有改变树脂的固化机理 .

上浆剂对碳纤维增强双马树脂基复合材料力学性能的影响

通过对包覆不同上浆剂的碳纤维增强双马树脂基复合材料在不同温度下的层间剪切强度、弯曲性能和三点弯曲试样破坏模式进行研究,探讨了上浆剂对碳纤维增强双马树脂基复合材料力学性能的影响。研究表明不同的国产上浆剂对CCF300/QY8911复合材料在高温环境时的层间剪切强度和弯曲强度有影响;室温下不同上浆剂的CCF300/QY8911复合材料的力学性能与T300/QY8911复合材料的相当,而高温下其力学性能的保持率低于T300/QY8911复合材料的。

改性双马树脂/碳纤维复合材料体系耐湿热性能研究

对5428/T700复合材料的吸湿率、不同吸湿条件下的玻璃化转变温度及高温湿态力学性能进行了研究。结果表明,5428/T700体系具有较低的吸湿率,经70℃去离子水水煮72 h,吸湿率为0.5%,饱和吸湿率(水煮360 h)为0.8%。而且随着复合材料吸湿量的增加,其Tg下降缓慢;5428/T700复合材料在干态170℃下的弯曲性能和层间剪切性能保持率在70%以上,在湿态150℃下的弯曲性能和层间剪切性能保持率在50%以上;5428/T700复合材料在湿态150℃下的开孔压缩强度保持率在80%以上。

树脂配制方法的改进对双马树脂及预浸料性能影响

提出浆料混合法配制热塑性树脂改性聚醚酮（PEK-C）增韧的双马树脂,研究浆料混合法配制的双马树脂及其T700碳纤维预浸料的基本性能,并与传统热熔法进行比较。结果发现,与传统热熔法相比,浆料混合法显著提高树脂和预浸料的粘性和室温储存稳定性,预浸料由传统的无粘性变成粘性和可操作性良好,室温粘性和力学性能储存期由原来的20天提高到至少三个月以上,并且制备预浸料的涂布头温度和热压辊温度可降低30-40℃左右,明显改进了预浸料的制备工艺。复合材料的力学性能和耐热性测试结果表明,改变树脂配制方法对复合材料的力学性能和耐热性没有影响。

加压时机对碳纤维增强改性双马树脂复合材料力学性能的影响

针对本实验中使用的改性双马树脂,采用DSC测试分析了树脂体系的固化工艺制度。通过树脂流变性能测试选取了100℃、110℃和120℃作为3个加压时机,研究了加压时机对改性双马树脂单向复合材料层板力学性能的影响。结果显示,随着加压温度的降低,单向复合材料的力学性能略有提高;不同力学性能对加压时机的敏感程度不同,本实验中相对于压缩性能、弯曲性能和层间剪切性能,拉伸性能对加压时机的变化更为敏感。研究结果对于进一步研究改性双马树脂的工艺特性及其碳纤维增强复合材料的力学性能提供了参考。

环氧树脂和双马树脂的热水老化及弯曲性能研究

对环氧和双马树脂进行96℃热水老化处理后,再经60℃恒温干燥脱水处理。分别测量了两个过程的吸水率、脱水率与时间的关系,计算了它们的平衡含水(脱水)量M∞、扩散系数Dx、动力学参数k和n、渗透系数P,阐明了两种树脂的吸水和脱水过程均源于扩散。其次,比较了两种树脂的弯曲性能,实验结果表明经热水老化的两种树脂性能明显降低;干燥脱水能使树脂弯曲性能得到恢复,但依然低于树脂的初始性能。

MT300/802双马树脂基复合材料固化工艺及高温力学性能

采用热分析方法研究高活性802双马树脂的固化反应动力学特征,分析树脂固化度与固化温度、固化时间的关系,确定树脂固化制度150℃/1 h+180℃/2 h+200℃/4 h,制得MT300/802复合材料200℃固化Tg达到325℃,而相同固化温度XU292双马树脂Tg仅为234℃。进一步考察MT300/802复合材料室温、230、280及300℃的力学性能,结果表明,复合材料单向板280℃弯曲强度保持率达到了57%,300℃弯曲强度仍达到1 094 MPa,室温及高温层间剪切强度及面内剪切强度也表现出较高的性能水平,高活性802双马树脂及其复合材料固化温度相对较低而使用温度较高,能够满足航天领域耐高温主承力结构的应用要求。

高温真空老化对X2101双马树脂基复合材料结构及力学性能的影响

目的研究高温-真空环境对新型X2101双马树脂基复合材料结构及性能的影响。方法采用管式炉分别在330,350,370,400℃等高温/真空耦合条件下对X2101双马树脂基复合材料层合板进行热老化处理,利用称重法、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、万能试验机和动态热机械分析仪(DMA)等测试手段表征分析老化条件对复合材料的质损率、化学结构、力学性能、动态力学行为的影响。结果复合材料的最高质损率低于4%。在350℃以下,热老化对基体树脂化学结构的影响较小,随着老化温度的升高,储能模量呈现出先增大后减小的趋势;350℃热老化10 h后复合材料的力学性能保持率在65%以上。结论 X2101双马树脂基复合材料是一种性能优良的耐高温结构材料,可用于制造在300℃高温下服役的航空航天结构件。

基于DSC法的RTM工艺用6421双马树脂固化反应分析

采用DSC方法分析了RTM工艺用6421双马树脂的固化反应,确定了固化度与温度和固化反应速率与时间之间的关系,基于Melak方法分析了固化反应过程,通过数据拟合法得到了n级固化模型、自催化模型及Kamal模型方程中的各个参数值。根据相关系数R2确定了适合的动力学模型。结果表明,6421双马树脂的固化度—温度曲线呈现"S"型,固化反应速率随升温速率的增大而增大;树脂固化反应的表观活化能Ea为105.611 kJ/mol,其固化动力学模型符合Kamal固化模型,模型方程对实验数据拟合结果良好。

改性双马树脂固化反应动力学研究

用差示扫描量热法研究了 CDR- 94 18改性双马树脂固化反应动力学 .从反应动力学基本方程出发 ,采用微分法得到等温固化反应表观活化能 E、反应速率常数 k和反应级数 n.用基辛格 (kissinger)方程 ,得出了不同升温速率下的非等温固化反应表观活化能和频率因子A,并用 kissinger法估算出形状因子 S和反应级数 n.结果表明 ,等温反应级数和反应速率常数随固化温度提高而增大 ,4 6 0 K时接近一级反应 ;而非等温反应级数随着升温速率的增大而减小 .

配制方法对真空成型5428VB双马树脂固化特性的影响

研究了浆料混合法配制的真空成型5428VB双马树脂的固化动力学和粘温特性,并与传统热熔法配制的树脂体系进行了比较分析。结果表明:浆料混合法和传统热熔法配制5428VB树脂的反应级数和反应活化能等固化动力学参数基本一致,树脂配制方法的改变没有改变树脂体系的反应历程;浆料混合法配制的5428VB树脂具有良好的粘性,室温储存期可以达到3个月,而传统热熔法配制的5428VB树脂的室温储存期只有1个月,无粘性;传统热熔法和浆料法配制的5428VB树脂浇铸体的基本力学性能和耐热性一致。

热塑性树脂增韧改性双马树脂的研究进展

综述了热塑性树脂增韧改性双马树脂的研究进展。体系增韧效果与相态结构、界面粘合、热塑性粒子的延展性和双马基体的延展性有关。影响相态结构的因素包括热塑性树脂添加量、热塑性树脂分子质量及其与双马树脂的相容性。

基于羟基苯基马来酰亚胺的双马树脂共混物的制备和热性能

近来文献报道了基于羟基苯基马来酰亚胺的双弓树脂，这些材料是以4-（N-马来酰亚胺苯基）缩水甘油醚（MPGE）和各种二元酚和硅烷醇反志制谢的。这种方法将导致双马树脂具有在有机溶剂中稿解性好、熔点低和加工窗口宽的优点。固化后聚合物的玻璃化温度高于210℃，在350℃以内具有良好的热稳定性。MPGE还可以用于与氨基化合物反应，形成玻璃化温度200℃左稻的交联产物．

航空用国产碳纤维/双马树脂复合材料湿热力学性能

用一种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂分别制备复合材料,采用三种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对复合材料层板进行湿热处理,研究室温和150℃下与界面和基体相关的复合材料湿热力学性能。结果表明:湿热处理后复合材料的力学性能有所降低,尤其是对复合材料高温力学性能影响显著,其中90°拉伸性能、0°压缩强度、弯曲强度、开孔压缩强度对吸湿和温度较敏感,而0°压缩模量、弯曲模量和开孔拉伸强度对吸湿和温度不敏感。对比不同湿热条件处理后复合材料力学性能的变化,发现100℃水煮后力学性能衰减幅度较大,认为这与其平衡吸湿率较高有关。结合90°拉伸断面的扫描电镜分析,认为界面湿热性能是决定国产碳纤维复合材料湿热性能的关键因素。

航空用国产碳纤维/双马树脂复合材料湿热特性

针对1种航空用国产T700级碳纤维和4种双马树脂(QY9611、5429、QY9512、QY8911-4),采用3种湿热条件(100℃水煮、70℃水浸、70℃/85%相对湿度)对其复合材料单向层板进行湿热处理,通过研究吸湿量、扩散系数、显微结构、化学成分、耐热温度及力学性能,分析了复合材料的湿热特性。结果表明,4种复合材料在3种湿热条件下的吸湿行为均符合Fick第二扩散定律,100℃水煮时平衡吸湿量和扩散系数最大,70℃/85%相对湿度时两者最小。4种复合材料吸湿速度有明显区别,这与其原材料形式和成型工艺不同有关。湿热处理未导致复合材料内部产生损伤和化学变化,主要引起增塑效应,导致玻璃化转变温度降低。复合材料的90°拉伸性能测试结果表明,高温和吸湿耦合作用下复合材料力学性能衰减更为明显,破坏模式由基体开裂转变为界面脱黏和开裂。

T800碳纤维/5428双马树脂复合材料界面性能研究

界面作为增强体与基体连接的纽带,对复合材料的性能有着至关重要的影响。本文主要研究了T800 CF/5428 BMI树脂复合材料的界面性能。首先基于Wilhelmy方程,采用动态接触角测量仪表征了5428双马树脂与T800碳纤维的接触角,在此基础上求解了表面能与粘附功,为研究二者间界面的形成提供依据。其次,采用微滴脱粘试验,获得了T800/5428双马树脂复合材料的界面剪切强度,并通过数值模拟技术,讨论了微滴形状、刀具位置等参数对界面剪切强度的影响。