T700/PEEK基体结晶行为及其复合材料性能影响
发布时间：2021-03-23 18:09
纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放与原位固化技术结合,无需热压罐后固化,提高了效率并降低了成本,在其成型过程中,基体的结晶情况受工艺控制,并会对制品的性能产生影响。本文以T700连续碳纤维增强聚醚醚酮基复合材料（T700/PEEK）为对象,开展工艺-结晶-性能的研究,为纤维增强热塑性树脂基复合材料的自动铺放工艺提供参考。（1）采用DSC试验方法,分别运用Avrami、Ozawa和Mo理论,研究了纯PEEK、树脂质量分数分别为20%与57%的T700/PEEK复合材料基体的非等温结晶行为。结果表明,Mo方程适用于表征T700/PEEK基体的结晶动力学;T700纤维具有形核剂的作用,相比于纯PEEK,57%和20%树脂质量分数的复合材料基体的结晶速度分别提高了约20%和50%,但基体球晶的生长空间受到纤维压缩,使二次结晶发生的相对结晶度提前的同时,抑制晶体长大导致最终结晶度的下降。（2）通过热压后处理的方式,获得了质量结晶度分别为20.0%、24.5%和38.8%的T700/PEEK复合材料单向层合板,并进行了拉伸、层间剪切和摆锤冲击试验。研究表明,0°拉伸强度对结晶度不敏感,基体结晶对...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A350-900XWB材料分析
南京航空航天大学全日制专业学位硕士学位论文基复合材料在使用中也存在着阻碍，首先，热塑对设备要求较为苛刻，尤其是基体的材料是高性，所以在高温成型的条件下，粘度比热固性树脂强纤维造成界面性能一般[10]。复合材料简介航天的热塑性树脂中，聚醚醚酮（poly(etherethe芳醚酮类中的一种，其结构简式如图 1.2 所示。
美国隐身直升机 LHX 旋翼、F-117A 的尾翼、C-130 的机身壁板和用这种复合材料。铺放和原位固结合材料结构件大部分使用预浸料进行成型制造，现代工业提出了提高质铺叠逐渐被淘汰，而自动铺放技术应运而生。该项技术包括自动铺带技了铺放位置的定位，自动铺带采用多轴机械臂，在数控技术的支持下，加压铺叠到模具上等动作由铺带头自主进行完成，适用于铺放平面和低曲同于自动铺带，它使用的原料是分切的预浸窄带或多束预浸纱，每一束然后再由铺丝头将它们集合成为一条具有可变宽度的预浸带，最后在压上成型，自动铺丝继承了纤维缠绕与自动纤维带铺放的优势，适用于复术的共同优点是结合预浸料原料和自动数字化技术，大大提高生产的效固性复合材料体系，可以使用热压罐对成型后的制品进行固化，也可以铺放的过程中固化；对于热塑性复合材料体系，一般在铺放过程中加热固使用 CF/PEEK 预浸料铺放成型直升机尾梁的过程），后两种固化方法均接固化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺[J]. 周天睿,方立,万明,郭兵兵,范传杰,周晓东. 工程塑料应用. 2016(07)
[2]连续纤维增强热塑性复合材料研发与应用进展[J]. 孙银宝,李宏福,张博明. 航空科学技术. 2016(05)
[3]中国复合材料自动铺放技术研究进展[J]. 文立伟,肖军,王显峰,齐俊伟,王跃全,李勇,还大军. 南京航空航天大学学报. 2015(05)
[4]热塑性复合材料纤维铺放技术研究进展[J]. 富宏亚,李玥华. 航空制造技术. 2012(18)
[5]中国复合材料行业2011年经济运行情况[J]. 吕琴. 玻璃钢. 2012(01)
[6]孔隙对碳纤维/环氧复合材料层合板层间剪切疲劳性能的影响[J]. 朱洪艳,吴宝昌,张东兴,李地红,陈玉勇. 复合材料学报. 2010(06)
[7]一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法[J]. 莫志深. 高分子学报. 2008(07)
[8]自动铺放技术在大型飞机复合材料结构件制造中的应用[J]. 肖军,李勇,李建龙. 航空制造技术. 2008(01)
[9]特种工程塑料聚醚醚酮的开发与应用[J]. 崔小明. 塑胶工业. 2006(06)
[10]复合材料中的空隙及其对力学性能的影响[J]. 盛磊. 航天返回与遥感. 1995(03)
博士论文
[1]热塑性复合材料自动铺放过程温度场分析及构件性能研究[D]. 宋清华.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]复合材料热压罐/真空辅助（VARI）组合工艺设计与结构性能研究[D]. 王召召.东华大学 2016
[2]碳纤维增强尼龙66复合材料的超声波焊接工艺研究[D]. 高宇昊.郑州大学 2015
[3]连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备及性能研究[D]. 刘川.吉林大学 2015
[4]反应性加工制备PBT蓄能发光复合材料[D]. 李莉.东华大学 2013
[5]热塑性复合材料纤维铺放成型加热和冷却工艺技术研究[D]. 马岩.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3096202
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A350-900XWB材料分析
南京航空航天大学全日制专业学位硕士学位论文基复合材料在使用中也存在着阻碍，首先，热塑对设备要求较为苛刻，尤其是基体的材料是高性，所以在高温成型的条件下，粘度比热固性树脂强纤维造成界面性能一般[10]。复合材料简介航天的热塑性树脂中，聚醚醚酮（poly(etherethe芳醚酮类中的一种，其结构简式如图 1.2 所示。
美国隐身直升机 LHX 旋翼、F-117A 的尾翼、C-130 的机身壁板和用这种复合材料。铺放和原位固结合材料结构件大部分使用预浸料进行成型制造，现代工业提出了提高质铺叠逐渐被淘汰，而自动铺放技术应运而生。该项技术包括自动铺带技了铺放位置的定位，自动铺带采用多轴机械臂，在数控技术的支持下，加压铺叠到模具上等动作由铺带头自主进行完成，适用于铺放平面和低曲同于自动铺带，它使用的原料是分切的预浸窄带或多束预浸纱，每一束然后再由铺丝头将它们集合成为一条具有可变宽度的预浸带，最后在压上成型，自动铺丝继承了纤维缠绕与自动纤维带铺放的优势，适用于复术的共同优点是结合预浸料原料和自动数字化技术，大大提高生产的效固性复合材料体系，可以使用热压罐对成型后的制品进行固化，也可以铺放的过程中固化；对于热塑性复合材料体系，一般在铺放过程中加热固使用 CF/PEEK 预浸料铺放成型直升机尾梁的过程），后两种固化方法均接固化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]连续CF增强PEEK复合材料层压板的制备工艺[J]. 周天睿,方立,万明,郭兵兵,范传杰,周晓东. 工程塑料应用. 2016(07)
[2]连续纤维增强热塑性复合材料研发与应用进展[J]. 孙银宝,李宏福,张博明. 航空科学技术. 2016(05)
[3]中国复合材料自动铺放技术研究进展[J]. 文立伟,肖军,王显峰,齐俊伟,王跃全,李勇,还大军. 南京航空航天大学学报. 2015(05)
[4]热塑性复合材料纤维铺放技术研究进展[J]. 富宏亚,李玥华. 航空制造技术. 2012(18)
[5]中国复合材料行业2011年经济运行情况[J]. 吕琴. 玻璃钢. 2012(01)
[6]孔隙对碳纤维/环氧复合材料层合板层间剪切疲劳性能的影响[J]. 朱洪艳,吴宝昌,张东兴,李地红,陈玉勇. 复合材料学报. 2010(06)
[7]一种研究聚合物非等温结晶动力学的方法[J]. 莫志深. 高分子学报. 2008(07)
[8]自动铺放技术在大型飞机复合材料结构件制造中的应用[J]. 肖军,李勇,李建龙. 航空制造技术. 2008(01)
[9]特种工程塑料聚醚醚酮的开发与应用[J]. 崔小明. 塑胶工业. 2006(06)
[10]复合材料中的空隙及其对力学性能的影响[J]. 盛磊. 航天返回与遥感. 1995(03)
博士论文
[1]热塑性复合材料自动铺放过程温度场分析及构件性能研究[D]. 宋清华.南京航空航天大学 2016
硕士论文
[1]复合材料热压罐/真空辅助（VARI）组合工艺设计与结构性能研究[D]. 王召召.东华大学 2016
[2]碳纤维增强尼龙66复合材料的超声波焊接工艺研究[D]. 高宇昊.郑州大学 2015
[3]连续碳纤维增强聚醚醚酮复合材料的制备及性能研究[D]. 刘川.吉林大学 2015
[4]反应性加工制备PBT蓄能发光复合材料[D]. 李莉.东华大学 2013
[5]热塑性复合材料纤维铺放成型加热和冷却工艺技术研究[D]. 马岩.哈尔滨工业大学 2012
本文编号：3096202
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