T700/PEEK预浸纱制备的浸渍机理及工艺优化

发布时间：2023-10-01 21:45

　　高性能热塑性树脂基复合材料在航空航天领域发展前景广阔,然而,其原材料热塑性预浸料制备工艺难度大、成本高,是限制高性能热塑性复合材料发展的重要因素。本文以T700碳纤维、PEEK粉末作为原料,基于粉末悬浮法制备工艺,自主开发了热塑性预浸纱制备平台,并成功制备了质量稳定的T700/PEEK连续预浸纱。论文重点研究了T700/PEEK预浸纱的浸渍机理、含胶量控制工艺及浸渍工艺参数优化,并利用T700/PEEK预浸纱制备了复合材料层合板,通过力学性能测试验证了本文提出的热塑性预浸纱制备方法的有效性。(1)研制了基于粉末悬浮法的热塑性预浸纱制备平台,突破了T700/PEEK制备的关键技术,实现了T700/PEEK预浸料的连续制备。预浸纱制备平台包括放纱、丝束浸胶、分散剂去除、预浸渍、辊压成型及后浸渍和收卷等部分,制备工艺的关键技术包括:(1)乙醇作为PEEK粉末的分散剂;(2)应用超声辅助丝束浸胶;(3)将浸渍过程分为预浸渍和辊压成型两个阶段。(2)针对机械搅拌辅助丝束浸胶工艺的局限性,提出了采用胶液循环及浓度在线监测方式,达到了丝束均匀、稳定浸胶的目的,进一步研究了不同工艺参数对T700/PE...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 热塑性复合材料概述
    1.2 热塑性复合材料自动铺丝技术
    1.3 热塑性预浸料及其制备工艺
        1.3.1 热塑性预浸料概述
        1.3.2 热塑性预浸料制备工艺
    1.4 浸渍机理研究现状
    1.5 研究意义与主要内容
        1.5.1 课题研究意义
        1.5.2 主要研究内容
第二章 热塑性预浸纱制备平台设计
    2.1 制备工艺选择
    2.2 热塑性预浸纱制备关键技术
        2.2.1 分散剂选择
        2.2.2 碳纤维丝束浸胶工艺
        2.2.3 浸渍工艺
    2.3 平台设计及工艺参数选择
    2.4 本章小结
第三章 预浸纱含胶量控制技术研究
    3.1 含胶量要求
    3.2 含胶量测试方法
    3.3 机械搅拌法浸胶实验
    3.4 循环法丝束浸胶工艺
        3.4.1 胶液循环及浓度在线监测系统
        3.4.2 浸胶长度对含胶量影响
        3.4.3 超声功率对含胶量影响
        3.4.4 胶液浓度对含胶量影响
        3.4.5 工艺稳定性验证
    3.5 本章小结
第四章 粉末浸渍实验及工艺优化
    4.1 熔融浸渍实验及工艺参数优化
        4.1.1 牵引速率
        4.1.2 预浸渍温度
        4.1.3 张力
    4.2 辊压成型实验及工艺优化
    4.3 本章小结
第五章 预浸纱质量评价及复合材料力学性能
    5.1 预浸纱SEM观察实验
        5.1.1 实验设备及材料
        5.1.2 截面形貌分析及讨论
    5.2 预浸纱尺寸稳定性
        5.2.1 预浸纱厚度稳定性
        5.2.2 预浸纱宽度稳定性
    5.3 预浸纱表面质量
    5.4 T700/PEEK复合材料力学性能
        5.4.1 复合材料预制体成型工艺
        5.4.2 模压成型工艺
        5.4.3 复合材料力学性能测试
        5.4.4 力学性能测试结果与分析
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文工作总结
    6.2 后期工作展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文



本文编号：3849482