復(fù)合材料用預(yù)浸料.pdf

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1、第二十四卷第五期高科技仟稚與應(yīng)用V01.24N0.5一eean.1999年10月HiTehFibr&APPlicttooct1999復(fù)合材料用預(yù)浸料,張鳳翻(北京航空材料研究院北京100095)預(yù)浸料的基本概念成型方法對(duì)各類預(yù)浸料的要求·雖然預(yù)浸工革和樹(shù)脂體系配方仍是各公司或廠家的專利,但-,、,預(yù)浸料是用樹(shù)脂基體在嚴(yán)格控制的條件下是不同規(guī)格品種不同性能的預(yù)浸料已商,,、浸漬連續(xù)纖維或織物制成樹(shù)脂基體與增強(qiáng)體品化可以適應(yīng)航空航天工業(yè)乃至國(guó)民經(jīng)濟(jì),。。的組合物是制造復(fù)合材料的中間材料它的各個(gè)部門的應(yīng)用.,11對(duì)預(yù)浸料的基本要求:一些性質(zhì)直接帶入復(fù)合材料中是復(fù)合

2、材料的基礎(chǔ)。復(fù)合材料的性能在很大程度上取決于預(yù)預(yù)浸料的一些性能基本上原封不動(dòng)的帶到,浸料的性能。對(duì)于復(fù)合材料設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō),預(yù)浸復(fù)合材料及其構(gòu)件中是復(fù)合材料性能的基,,料是具有一定力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)單元可用以進(jìn)礎(chǔ)復(fù)合材料成型時(shí)的工藝性能和力學(xué)性能取。行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。對(duì)于復(fù)合材料工藝工程師而言,決于預(yù)浸料的性能通常對(duì)預(yù)浸料的主要要求,如:預(yù)浸料是制造結(jié)構(gòu)的原料可直接用以制造各下。種復(fù)合材料構(gòu)件。預(yù)浸料的優(yōu)劣關(guān)系到復(fù)合材(l)樹(shù)脂基體和增強(qiáng)體的匹配性好即增強(qiáng),料的質(zhì)量。因此,預(yù)浸料對(duì)復(fù)合材料的應(yīng)用和體表面經(jīng)過(guò)處理和樹(shù)脂基體相容以使復(fù)合材。發(fā)展具有重要意義。料有優(yōu)良的層間強(qiáng)度

3、。,(2)具有適當(dāng)?shù)恼承院弯伕残哉承圆灰颂A(yù)浸料從40年代末期開(kāi)始采用但在很長(zhǎng),一段時(shí)間沒(méi)有給予足夠的重視和得到應(yīng)有的發(fā)大以便鋪層有誤時(shí)可以分開(kāi)重新進(jìn)行鋪貼而。,;,展只有到了60年代末70年代初高性能增強(qiáng)預(yù)浸料又無(wú)損壞粘性也不能太小以使在工、,。纖維如碳纖維芳綸等的相繼問(wèn)世預(yù)浸料才作溫度下兩塊預(yù)浸料能粘貼在一起不致分開(kāi)受到重視,’有了長(zhǎng)足的發(fā)展。隨著增強(qiáng)纖維性復(fù)雜形狀或曲率大的構(gòu)件,要求預(yù)浸料在一定,,,,能不斷提高促進(jìn)了預(yù)浸料研究和開(kāi)發(fā)工藝的外力作用下能服貼地粘貼在模具上去掉技術(shù)日趨成熟,應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。到了80年外力也不會(huì)反彈從模具上脫開(kāi)。。,(3)

4、樹(shù)脂含量偏差應(yīng)盡可能低至少控制在代世界上大部分碳纖維都是以預(yù)浸料的形式,應(yīng)用的。士3%以內(nèi)以保證復(fù)合材料纖維體積含量和力,,。近年來(lái)新型高性能熱塑性樹(shù)脂的出現(xiàn)學(xué)性能的穩(wěn)定性對(duì)于非吸膠預(yù)浸料尤其是這,,。復(fù)合材料的某些性能得到進(jìn)一步提高但因熔樣希望樹(shù)脂含量偏差能控制在士1%以內(nèi)、,。點(diǎn)高熔融粘度大沒(méi)有合適的低沸點(diǎn)溶劑可(4)揮發(fā)分含量盡可能小一般在2%以,,,,下以降低復(fù)合材料中的孔隙含量提高復(fù)合溶給預(yù)浸料的制造帶來(lái)一系列新問(wèn)題需要、,。主引入新概念采用新工藝于是開(kāi)發(fā)了許多新材料的力學(xué)性能要承力構(gòu)件預(yù)浸料的揮發(fā)。。的預(yù)浸料工藝方法目前預(yù)浸料制造已成了一分含量要

5、求控制在0.8%以下,,,種專門的工藝技術(shù)由專業(yè)化工廠進(jìn)行生產(chǎn)(5)具有較長(zhǎng)的貯存壽命通常要求室溫下,,的1,一6,制造技術(shù)有了很大提高質(zhì)量控制得到加強(qiáng)粘性貯存期大于個(gè)月18℃下大于個(gè)月,以。實(shí)現(xiàn)了工藝過(guò)程的自動(dòng)化可以保證產(chǎn)品的穩(wěn)滿足復(fù)合材料鋪貼工藝和力學(xué)性能要求,,定性。另外,預(yù)浸料品種多樣,能夠滿足不同(6)固化成型時(shí)有較寬的加壓帶即在較寬收稿日期:19990828:第五期張鳳翻復(fù)合材料用預(yù)浸料,。,的溫度范圍內(nèi)加壓都可得到滿意的復(fù)合材料(3)制品表面精度高因?yàn)榻萃耆A(yù)浸。,,,。構(gòu)件而對(duì)性能無(wú)明顯影響料中無(wú)氣泡因此制品表面光潔質(zhì)童高。(7)有適當(dāng)?shù)牧?/p>

6、動(dòng)度層壓件流動(dòng)度可以大(4)預(yù)浸料作為中間材料有利于文明生產(chǎn)和,。;一些以便樹(shù)脂均勻分布并浸透增強(qiáng)材料夾安全生產(chǎn),,。層結(jié)構(gòu)流動(dòng)度應(yīng)比較小以使面板和芯材能牢(s)對(duì)樹(shù)脂有一定要求選擇范圍較窄通。,固的結(jié)合在一起常在室溫應(yīng)是半固態(tài)到固態(tài)粘度小的樹(shù)脂尚.12預(yù)浸料的基本特征。需增粘溶液法制預(yù)漫料樹(shù)脂應(yīng)能溶于常用低:。先進(jìn)復(fù)合材料用的預(yù)浸料有以下特征沸點(diǎn)溶劑中。,。(1)可以正確控制增強(qiáng)體的含t和排列由(6)制造工序較多價(jià)格昂貴.,13預(yù)浸料的原材料于在預(yù)浸過(guò)程中準(zhǔn)確控制了樹(shù)脂含童固化時(shí),。,樹(shù)脂流出很少可以得到精度很高的成品預(yù)浸料的原材料包括增強(qiáng)體和基體主要。。

7、,輔助材料是離型紙和壓花聚乙烯薄膜(2)是干態(tài)材料容易鋪層制品可以局部,,、、加強(qiáng)通過(guò)改變預(yù)浸料層數(shù)能夠制得不同厚預(yù)浸料用增強(qiáng)體主要是碳纖維芳綸玻.。、度的制品璃纖維及其它們的織物其它纖維如硼纖維高強(qiáng)破纖維中模童碳纖維破纖維高模童破纖維·超高模貢破纖維E玻璃纖維S玻璃纖維··R玻璃纖維纖維K洲lar29Kevlar49Kevlar149增強(qiáng)體硼纖維破纖維織物玻璃纖維織物:織物.芳綸織物滿雜奸維織物圖1一1預(yù)浸料用增強(qiáng)體離科技仟稚與應(yīng)用第二十四卷圖1一2預(yù)浸料用基體、,超高相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯纖維碳化硅纖維等(l)具有高的強(qiáng)度和模量斷裂伸長(zhǎng)率應(yīng)。一。,。在目前結(jié)

8、構(gòu)復(fù)合材料中使用較少見(jiàn)圖11大且性能的分散性應(yīng)盡可能