苎麻纤维增强生物质环氧树脂基复合材料性能研究

文中采用连续苎麻纤纱线编织苎麻平纹织物(RP140)、苎麻斜纹织物(RT140)、苎麻纤维/玻璃纤维混编织物(ZB190),并以基于松香酸酐的生物质环氧树脂为基体通过热熔法制备了相应的预浸料。采用模压法制备了复合材料层合板,经力学性能检测,结果表明苎麻单向复合材料的强度和模量均远高于苎麻平纹织物和斜纹织物复合材料的性能,苎麻斜纹织物复合材料的性能优于苎麻平纹织物复合材料的性能。苎麻纤维和玻璃纤维混编织物与苎麻织物相比,其拉伸模量、弯曲模量分别提高了32%和42%。苎麻复合材料强度比玻璃纤维复合材料低,但比模量明显高于玻璃纤维复合材料。

连续纤维增强热塑性塑料开发动向分析

分析了国内外纤维增强热塑性塑料(FRTP)的发展趋势,指出连续纤维增强热塑性塑料能最大限度发挥材料性能;对比了现行工艺技术的优劣、国内外发展现状,有助于对我国纤维增强热塑性塑料的发展有方向性的判断。

薄层碳纤维织物预浸料的制备与性能

通过超声波扩展技术将T700-12K碳纤维扩展成20mm宽,然后利用全自动编织机编织成平纹布,最后采用后浸渍法中的胶膜法制备高性能YPH-69/T700和SZ-125/T700的织物预浸料。预浸料的单位面积纤维质量为(80±3)g/m^2,单层固化厚度为(0.080±0.015)mm。通过模压工艺制备层合板测试力学性能,结果表明:利用SZ-125树脂制备的层合板比用YPH-69树脂制备的层合板力学性能好,与树脂的性能密切相关。同时用abaqus软件建立有限元模型,研究在拉伸、压缩载荷下复合材料层合板的应力分布,模拟结果与实验过程中断裂位置相符。

热熔预浸设备关键技术研究现状

热熔预浸设备是用来生产预浸料的专用设备,被广泛应用于航空航天领域。随着航空航天事业的发展,预浸设备的发展也呈现多样化。本文首先阐述了发展热熔预浸设备的重要意义;其次,详细介绍了预浸设备的结构特点及关键技术,包括三辊涂胶装置的涂胶方式、纱架的张力控制系统、展纱装置的多种展纱形式及顶视监测系统;最后,对热熔预浸设备的发展方向进行展望。

干法缠绕用预浸纱制备工艺优化及其性能

干法缠绕是缠绕成型工艺的重要分支,其缠绕过程含胶量均匀、缠绕效率高、环境污染小,更容易实现工业自动化生产。开发具有良好加工性能的预浸纱,对干法缠绕的推广应用具有重要意义。通过动态DSC和恒温DSC,结合流变测试,研究了所用环氧树脂体系固化特性,基于自催化模型建立树脂固化反应动力学方程,并与实测固化度对比验证。搭建预浸纱制备平台,采用改进热熔法制备干法缠绕用预浸纱,分析制备过程中不同固化度对预浸纱表面质量的影响。在此基础上通过响应面法分析不同工艺参数(纱架张力、收卷速率、烘道温度)对预浸纱含胶量的影响。结果表明:自催化模型与实验结果基本吻合,适用于干法缠绕预浸纱最佳固化度范围为5%~10%,对含胶量影响最大的因子是收卷速率,其次是放纱张力,烘道温度影响最小。综合考虑各工艺参数影响规律,获得优化的制备工艺参数:烘道温度为180℃,收卷速率为8 m/min,放纱张力为6 N,此时树脂含胶量为30.1wt%。NOL环拉伸强度可达2536.1 MPa,拉伸模量为162.3 GPa,层间剪切强度为57.3 MPa。