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1、復合材料學報第24卷第1期2月2007年ActaMateriaeCompositaeSinicaVol.24No.1February2007文章編號:10003851(2007)01003406Kevlar縫線表面處理對炭纖維/雙馬來酰亞胺樹脂縫合復合材料界面性能的影響1,2*12艾濤,王汝敏,鄧杰(1.西北工業(yè)大學應用化學系,西安710072;2.西安航天四院四十三所,西安710025)摘要:為了改善Kevlar縫線縫合復合材料的耐濕熱性能,采用化學接枝烯丙基的方法對Kevlar縫合線進行表面改性處理。通過力學測試、掃描電子
2、顯微鏡(SEM)、光電子能譜分析(XPS)對表面改性的纖維進行表征。實驗結(jié)果表明,化學處理的Kevlar縫線表面變得粗糙,縫線表面氧元素的含量提高23%,在合適的處理條件下,縫線的拉伸強度降低很小。同時通過測試干、濕態(tài)下炭纖維/雙馬來酰亞胺樹脂縫合復合材料層壓板的層間剪切強度,研究了化學表面處理的Kevlar縫線對縫合炭纖維/雙馬來酰亞胺樹脂復合材料界面性能的影響。測試結(jié)果顯示,表面處理后Kevlar縫線縫合的復合材料的吸濕率降低約52%,濕態(tài)層間剪切強度保持率提高15%。關(guān)鍵詞:Kevlar縫線;表面化學接枝;雙馬來酰亞胺樹
3、脂;炭纖維復合材料中圖分類號:TB332文獻標識碼:AEffectofsurfacemodificationofKevlarstitchthreadsonmechanicalinterfacialpropertiesofcarbonfiber/bismaleimidestitchedcomposites1,2*12AITao,WANGRumin,DENGJie(1.DepartmentofAppliedChemistry,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi?an710072,China
4、;2.The43rdInstituteofTheFourthAcademyofCASC,Xi?an710025,China)Abstract:ToimprovethepropertiesofdurabilitytowardscombinedmoistureandtemperatureattackofstitchedcompositeswithKevlarthread,thesurfaceofKevlarstitchthreadwasmodifiedusingthemetalationandgraftingAllylgroup.
5、Themodifiedthreadwascharacterizedwithtensilemeasurement,SEMandXPS.TheresultsshowthatthesurfaceofthechemicaltreatedKevlarstitchthreadisrougherthanthatoftheuntreatedthread.Theoxygencontentincreasesby23%andthetensilestrengthdecreaseslittleunderthepropercondition.Theint
6、erfacialproper-tiesofthestitchedcarbonfibrereinforcedbismaleimide(BMI)resincompositesT300/QY9512withKevlarstitchedthreadswerestudiedbyinterlaminarshearstrength(ILSS).Theresultshowsthatthemoistureuptakeofcarbonfibre/stitchedBMIcompositeswithchemicaltreatedKevlarthrea
7、dsdecreasesby52%andtheresidueratioofILSSinthewetstateimprovesby15%.Keywords:Kevlarstitchthread;chemicalgraftingtreated;carbonfibrecomposites;bismaleimideresin傳統(tǒng)的纖維增強樹脂復合材料層板的加工費用性和強度,所以成為最常用的復合材料縫合線。但高、層間強度低、層間斷裂韌性差以及抗沖擊損傷是Kevlar纖維表面光潔,表面結(jié)晶度較高且缺少容限低。采用縫合線(常用Kevlar紗線
8、)穿過層板活性化學基團,因此造成它與樹脂的粘附性及浸潤厚度將預成型件縫合成為一個整體,采用樹脂膜熔性差。另外,纖維表面的化學基團易與水分子形成滲透(RFI)或樹脂轉(zhuǎn)移模塑(RTM)成型工藝技術(shù)是氫鍵,使其具有較強的吸濕性。因此,在濕熱條件[1]提高復合材料層間性能最有效的方法
