摘要：针对舱段的结构特点设计了一种预浸料-树脂传递模塑(RTM)成型工艺。研究了预浸料树脂(AC631)与RTM树脂(6421A)的流变特性,结果表明两种树脂体系具有良好的共成型工艺基础。结合舱段结构设计、铺层设计、模具设计,开展了基于预浸料-RTM共成型技术的复合材料纵横加筋舱段一体化制备工艺验证,结果表明舱段结构具有良好的表观质量、尺寸精度及内部质量。常温、高温两种条件静强度试验验证了其使用强度,高温破坏试验研究了其失效机制与破坏模式。常温力学试验结果表明:在125%严酷机械载荷下,复合材料舱段能够保持良好的结构完整性,其最大应变仅为-1283×10^(-6),满足常温静强度设计要求。100℃下静强度试验结果显示,舱段在125%严酷机械载荷下未出现失稳、破坏等异常状态,最大应变仅为-1315×10^(-6),满足热力耦合工况条件下的强度设计要求。150℃高温破坏试验结果显示,舱段在143.2%严酷机械载荷下,加载侧纵向加强筋发生断裂破坏,裂纹向两侧延伸,舱段丧失承载能力,破坏模式为轴向筋条断裂导致蒙皮局部屈曲失稳破坏。

摘要：针对连续纤维增强树脂基复合材料,设计了宏观尺度上的高通量制备技术平台和典型工艺的实现方案。高通量制备技术平台的设计结合了复合材料真空热压工艺和先进预浸料拉挤工艺连续制备复合材料的特点,调整平台的压力和温度即可连续制备大批量的不同工艺流程的复合材料样品。与传统热压罐工艺相比,平台制备不同工艺的样品周期能显著缩短。与传统的连续升温相比,平台的台阶式升温过程使得厚度方向的温度梯度略有减小,升温方式对复合材料固化度的演变过程影响很小。

摘要：通过模压成型,采用氧化石墨烯(GO)对四种碳纤维(CCF300、T700、CCF800、CCM40J)织物/环氧树脂(CF/EP)复合材料进行改性,通过复合材料的微观形貌、动态热力学性能等研究了GO对四种不同表面性质的CF/EP复合材料的改性效果。研究表明,添加GO后,GO/EP对四种CF的浸润性均比EP明显提高,纤维与GO/EP间的界面黏接比与EP基体间的黏接明显改善;CF/EP复合材料的破坏主要发生在CF与EP的界面,而GO的存在使GO-CF/EP复合材料的破坏由CF与EP基体的界面向GO/EP区域过渡。CF表面的氧碳比和沟槽均显著影响复合材料的玻璃化转变温度(Tg),具有最高表面氧碳比的GO-CCF300/EP复合材料表现出最高的Tg,但沟槽更丰富的CCM40J和CCF300碳纤维对CF/EP复合材料的Tg表现出更好的GO改性效果。

摘要：为提高树脂传递模塑(RTM)复合材料的整体韧性,结合"离位"复合增韧技术和RTM制造技术,应用新型热塑性含磷聚芳醚酮(PAEK-P)对碳纤维/双马来酰亚胺树脂(CF/BMI)复合材料进行增韧改性,研究了PAEK-P-BMI复合树脂的流变性能、分相行为及PAEK-P对CF/BMI复合材料韧性的影响。结果表明,分子链的刚性结构使PAEK-P具有高的耐热性,玻璃化转变温度达到268.8℃,PAEK-P在BMI树脂中的溶解性较差,PAEK-P-BMI复合树脂凝胶时间和黏度急增拐点时间受PAEK-P含量的影响很小;PAEK-P-BMI复合树脂在110℃/300 min条件下未出现相分离,但在后期的高温固化过程形成了分相结构,并在CF/PAEK-PBMI复合材料中保持了分相形貌;与CF/BMI复合材料相比,CF/PAEK-P-BMI复合材料的冲击后损伤投影面积降低了69%,冲击后压缩强度提高了16.6%,冲击凹坑深度减小了34.4%。

摘要：碳纤维增强树脂基复合材料层合板结构的层间性能一直是材料的性能短板,本文利用氧化石墨烯(GO)和碳纳米管(CNT)设计制备了具有一定渗透性和树脂浸润性的复合膜,采用层间增韧方法,制备了GO-CNT复合膜改性碳纤维/环氧树脂(CF/EP)复合材料,通过张开型Ⅰ型层间断裂韧性(G_(ⅠC))与滑移型Ⅱ型层间断裂韧性(G_(ⅡC))对GO-CNT-CF/EP复合材料的层间韧性进行了研究,并结合复合材料的破坏微观形貌和损伤/破坏特征分析了GO-CNT复合膜对复合材料的层间增韧效果及增韧机制。结果表明:GO与CNT质量比为3∶7时制备的复合膜具有良好的成膜工艺性和树脂浸润性,EP与GO-CNT复合膜的接触角远低于其与纯GO膜的接触角,并且GO与CNT结构中的羟基、羧基、环氧基等含氧基团增加了它们与EP的物理亲和性和化学作用,有利于复合材料层间GO-CNT/EP微区结构的强韧化。GO-CNT复合膜对复合材料的张开型层间断裂韧性G_(ⅠC)没有增强效果,甚至复合材料的G_(ⅠC)值还发生了轻微下降。而GO-CNT复合膜对复合材料的滑移型层间断裂韧性G_(ⅡC)具有良好的改善作用。复合材料的G_(ⅡC)从CF/EP复合材料的1855 J/m~2提高到GO-CNT-CF/EP复合材料的2720 J/m~2,提高了47%。这归因于GO-CNT复合膜和树脂间形成的相互穿插交叠的网络结构抑制了滑移型破坏载荷导致的层间微裂纹的扩展。GO-CNT/EP复合材料具有和CF/EP基本相当的玻璃化转变温度。

摘要：研究了均苯四甲酸二酐(PMDA)-二氨基二苯醚(ODA)型线性聚酰亚胺模塑粉的制备工艺,通过扫描电子显微镜(SEM)分析、红外光谱(FT-IR)分析以及X射线衍射(XRD)分析对亚胺化方法进行了对比研究。

摘要：研究了分子量与PMDA-ODA型线性聚酰亚胺树脂性能之间的关系。通过测试聚酰亚胺树脂冲击强度、聚酰亚胺树脂热稳定性以及聚酰亚胺树脂热力学性能,分析了分子量对PMDA-ODA型线性聚酰亚胺树脂性能的影响。