碳纳米管对酚醛树脂基复合材料性能的影响

为制备具有隔热、耐烧蚀、电磁屏蔽等多功能集成的结构复合材料,满足武器装备对多功能复合材料的迫切需求,采用超声波分散的工艺将碳纳米管(Carbon Nanotubes,CNTs)在树脂基体中进行分散,并制备CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料。经对CNTs改性国产碳布/酚醛复合材料的层间性能检测,当CNTs含量达到1.5%时,其层间剪切强度提高57.4%。对CNTs改性定向国产碳纤维/酚醛树脂复合材料的弯曲性能、层间性能和抗冲击性能都进行检测。检测结果表明,经CNTs改性后,定向国产碳纤维/酚醛复合材料的力学性能和模量均得到了大幅提高。对CNTs改性短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的导电性能和导热性能进行了研究。研究结果表明:随着CNTs含量的提高,短切高强玻璃纤维/酚醛树脂基复合材料的电阻率呈数量级速度降低,当CNTs含量达到14%时,复合材料的电阻率由10^(10)Ω·m降低到了10^(-2)Ω·m,复合材料由绝缘体转变为导体;当CNTs含量小于6%时,复合材料的导热系数虽有提高,但与复合材料电性能相比提高幅度不大。

2.5D碳/酚醛模压复合材料的性能研究

采用真空浸胶技术和模压成型工艺研制2.5D编织碳纤维/酚醛新型树脂基防热复合材料,对材料的拉伸性能、烧蚀性能和热常数等进行了测试。结果表明:2.5D碳/酚醛模压复合材料拉伸强度为424 MPa、拉伸模量为66.4 GPa,氧-乙炔线烧蚀率为0.013 mm/s,质量烧蚀率为0.049 g/s,比热容大于1.1 J/(g·K),导热系数小于0.6 W/(m·K),与传统的短纤维、碳布增强的酚醛模压材料相比,2.5D碳/酚醛模压复合材料具有较好的综合性能,可作为结构防热一体化复合材料。

复合材料加工技术研究

本文以单、多层复合材料碳纤维/酚醛、高硅氧/酚醛典型零件为研究对象,分析复合材料加工特性,通过从加工方法、切削刀具、切削参数等方面解决复合材料加工问题。

Simulation of Curing Process for Propargyl Terminated Novolac Resins

Non-isothermal kinetic simulation analysis was carried for CFRP （carbon fiber reinforced plastic） based on PN （propargylated novolac） resins with various curing enthalpy. The simulation study was performed for CFRP with 40% mass resin content. It was shown that, curing enthalpy of PN resin must be less than 600 J/g to avoid uncontrolled heat emission causing destruction of composite sample.