海洋环境下T800/5284复合材料耐候性及其中空构件制备工艺研究
发布时间：2020-12-10 07:48
碳纤维复合材料具有轻质、高比强、可设计等特点,广泛应用于航空航天等领域。近年来,随着我国舰载飞机的研制,海洋环境下碳纤维复合材料的力学性能研究越来越引起人们的重视。海洋环境中的湿热、盐雾等对碳纤维复合材料的力学性能的影响较大,会引起复合材料的基体、界面等的变化,最终导致复合材料性能降低。本文采用加速老化试验方法,研究表征了湿热和盐雾环境对T800/5284环氧复合材料的力学性能的影响,并针对中空复合材料构件,研制了新型水溶性芯模,发展了中空复合材料构件的树脂传递模塑(RTM)成型工艺。首先,通过研究定型剂的上浆工艺及热粘合特性,制备了碳纤维单向布。试验表明定型剂浓度为25%,定型剂上浆率保持在156%,此时制备的单向布在铺覆过程中粘合效果较好。通过测试5284环氧树脂的流变特性及其对碳纤维T800的浸润特性,获得了5284环氧树脂的注胶工艺。5284环氧树脂具有较宽的工艺窗口,当注射温度为90℃时,注射时间大于7h,树脂与纤维的接触角为35.25°,通过RTM工艺制备的T800/5284试验件质量良好。其次,通过环境试验箱模拟湿热环境和盐雾环境加速老化试验,研究了T800/5284环氧...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１翼龙丨－Ｄ全机身复合材料无人机??
为探宄定型剂上浆定型效果，制取单向布小样并进行热粘合试验，使用材料??见表２－２，采取五个不同水平浓度的定型剂丙酮溶液对超细石英纤维进行上浆，??上浆机采用图２－１所示ＧＡ３９２型单纱浆纱机，试验材料如表２－３所列。??图２－１?ＧＡ３?９２浆纱机???表２－２试验材料参数????试验材料?？???单向布经纱?Ｔ８００碳纤维??超细纬纱?２４ｔｅｘ石英纤维??定型剂?ＥＳ－Ｔ３２１????ｍｓ???１０??
浆率为１７８－２１８％）??由表２－３可知，随着定型剂浆液浓度的提高，制得的炜纱的上浆率有不同程??度的增加。通过不同上浆率制得的单向布小样，通过热压后由图２－３可以看出，??当上浆率在１１２％和１３０％时，纬纱与经纱部分粘结不牢，易脱散；当上浆率在??１５６％以上，层间的粘结效果较好，但是随着上浆率的增大，纬纱会有明显的变??粗，并且较高的上浆率容易会增加上浆不匀率，在制造过程中容易断祎。综上可??以选择定型剂浓度为２５％，上浆率为１５６％的工艺。??２．１．３碳纤维单向布制备??纬纱疋型?？织造??？加热??剂上浆??????图２－４单向布制备流程图???表２－４织造参数???经纱??经密／根／ｃｍ?炜密／根／ｃｍ?幅宽／ｃｍ??Ｔ８００?６Ｋ?２４ｔｅｘ?石英纤维?５?２?７０??图２－４为单向布制备过程图，按照表２－４中所列工艺参数进行平纹单向布织??造，织造过程应将经纱张力保持在比较高的水平以保证单向布经向高强性能，并??且严格控制织造工艺参数。制得的的单向布参数如表２－５所示，其经密与预设经??密保持一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性芯模在VARI成型工艺中的应用研究[J]. 罗浩,陶红波,鲁先孝,郭万涛. 玻璃钢/复合材料. 2017(11)
[2]碳纤维复合材料在航天大尺寸结构中的应用[J]. 张昱煜,梁海朝,李强,水涌涛. 军民两用技术与产品. 2017(07)
[3]水溶性砂芯模材料在成型复合材料壳体中的应用[J]. 孟祥武,郑志才,孙士祥,陈艳,王强,王尚,常燕,安运成,王存铎. 工程塑料应用. 2016(12)
[4]二维编织在复合材料中的应用研究[J]. 尚自杰,吴晓青,诸利明. 天津纺织科技. 2016(02)
[5]中空复合材料的成型工艺及应用进展[J]. 匡宁,陈同海,钱育胜,张艳红. 工程塑料应用. 2015(01)
[6]铝合金RTM模具制备设计研究[J]. 夏景云,刘伟,陈修贤,於永红. 高科技纤维与应用. 2014(02)
[7]树脂基复合材料耐腐蚀性能的研究进展[J]. 蒋海平,彭如恕,毛杰勇,尹泉. 机械研究与应用. 2014(02)
[8]浅析航空复合材料应用及发展[J]. 赵子瑄. 科技视界. 2014(07)
[9]一种新型水溶性芯模的制备和性能[J]. 张芳,殷永霞,谭放,夏英伟. 宇航材料工艺. 2013(04)
[10]转矩流变仪在合成树脂产品开发中的应用[J]. 尤成宏,王晓敏,张昕,张世斌,黄松. 当代化工. 2013(06)
硕士论文
[1]复合材料管件编织—缠绕—拉挤工艺研究与优化[D]. 李强.哈尔滨理工大学 2016
[2]细长复杂砂芯的成形性和溃散性特征研究[D]. 李广.华中科技大学 2015
[3]含孔隙CFRP层合板的湿热老化与力学性能退化[D]. 刘娟.哈尔滨工业大学 2014
[4]复合材料构件纤维铺覆仿真及特征建模技术研究[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2013
[5]CCF300/Hby8485湿热性能演变规律研究[D]. 马贺.哈尔滨工业大学 2011
[6]拉挤工艺成型复合材料管件研究[D]. 王军.国防科学技术大学 2006
本文编号：2908346
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１翼龙丨－Ｄ全机身复合材料无人机??
为探宄定型剂上浆定型效果，制取单向布小样并进行热粘合试验，使用材料??见表２－２，采取五个不同水平浓度的定型剂丙酮溶液对超细石英纤维进行上浆，??上浆机采用图２－１所示ＧＡ３９２型单纱浆纱机，试验材料如表２－３所列。??图２－１?ＧＡ３?９２浆纱机???表２－２试验材料参数????试验材料?？???单向布经纱?Ｔ８００碳纤维??超细纬纱?２４ｔｅｘ石英纤维??定型剂?ＥＳ－Ｔ３２１????ｍｓ???１０??
浆率为１７８－２１８％）??由表２－３可知，随着定型剂浆液浓度的提高，制得的炜纱的上浆率有不同程??度的增加。通过不同上浆率制得的单向布小样，通过热压后由图２－３可以看出，??当上浆率在１１２％和１３０％时，纬纱与经纱部分粘结不牢，易脱散；当上浆率在??１５６％以上，层间的粘结效果较好，但是随着上浆率的增大，纬纱会有明显的变??粗，并且较高的上浆率容易会增加上浆不匀率，在制造过程中容易断祎。综上可??以选择定型剂浓度为２５％，上浆率为１５６％的工艺。??２．１．３碳纤维单向布制备??纬纱疋型?？织造??？加热??剂上浆??????图２－４单向布制备流程图???表２－４织造参数???经纱??经密／根／ｃｍ?炜密／根／ｃｍ?幅宽／ｃｍ??Ｔ８００?６Ｋ?２４ｔｅｘ?石英纤维?５?２?７０??图２－４为单向布制备过程图，按照表２－４中所列工艺参数进行平纹单向布织??造，织造过程应将经纱张力保持在比较高的水平以保证单向布经向高强性能，并??且严格控制织造工艺参数。制得的的单向布参数如表２－５所示，其经密与预设经??密保持一致
【参考文献】：
期刊论文
[1]水溶性芯模在VARI成型工艺中的应用研究[J]. 罗浩,陶红波,鲁先孝,郭万涛. 玻璃钢/复合材料. 2017(11)
[2]碳纤维复合材料在航天大尺寸结构中的应用[J]. 张昱煜,梁海朝,李强,水涌涛. 军民两用技术与产品. 2017(07)
[3]水溶性砂芯模材料在成型复合材料壳体中的应用[J]. 孟祥武,郑志才,孙士祥,陈艳,王强,王尚,常燕,安运成,王存铎. 工程塑料应用. 2016(12)
[4]二维编织在复合材料中的应用研究[J]. 尚自杰,吴晓青,诸利明. 天津纺织科技. 2016(02)
[5]中空复合材料的成型工艺及应用进展[J]. 匡宁,陈同海,钱育胜,张艳红. 工程塑料应用. 2015(01)
[6]铝合金RTM模具制备设计研究[J]. 夏景云,刘伟,陈修贤,於永红. 高科技纤维与应用. 2014(02)
[7]树脂基复合材料耐腐蚀性能的研究进展[J]. 蒋海平,彭如恕,毛杰勇,尹泉. 机械研究与应用. 2014(02)
[8]浅析航空复合材料应用及发展[J]. 赵子瑄. 科技视界. 2014(07)
[9]一种新型水溶性芯模的制备和性能[J]. 张芳,殷永霞,谭放,夏英伟. 宇航材料工艺. 2013(04)
[10]转矩流变仪在合成树脂产品开发中的应用[J]. 尤成宏,王晓敏,张昕,张世斌,黄松. 当代化工. 2013(06)
硕士论文
[1]复合材料管件编织—缠绕—拉挤工艺研究与优化[D]. 李强.哈尔滨理工大学 2016
[2]细长复杂砂芯的成形性和溃散性特征研究[D]. 李广.华中科技大学 2015
[3]含孔隙CFRP层合板的湿热老化与力学性能退化[D]. 刘娟.哈尔滨工业大学 2014
[4]复合材料构件纤维铺覆仿真及特征建模技术研究[D]. 王涛.哈尔滨工业大学 2013
[5]CCF300/Hby8485湿热性能演变规律研究[D]. 马贺.哈尔滨工业大学 2011
[6]拉挤工艺成型复合材料管件研究[D]. 王军.国防科学技术大学 2006
本文编号：2908346
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