T700/PEEK基體結(jié)晶行為及其復(fù)合材料性能影響
發(fā)布時(shí)間:2021-03-23 18:09
纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料自動(dòng)鋪放與原位固化技術(shù)結(jié)合,無(wú)需熱壓罐后固化,提高了效率并降低了成本,在其成型過(guò)程中,基體的結(jié)晶情況受工藝控制,并會(huì)對(duì)制品的性能產(chǎn)生影響。本文以T700連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮基復(fù)合材料(T700/PEEK)為對(duì)象,開(kāi)展工藝-結(jié)晶-性能的研究,為纖維增強(qiáng)熱塑性樹(shù)脂基復(fù)合材料的自動(dòng)鋪放工藝提供參考。(1)采用DSC試驗(yàn)方法,分別運(yùn)用Avrami、Ozawa和Mo理論,研究了純PEEK、樹(shù)脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為20%與57%的T700/PEEK復(fù)合材料基體的非等溫結(jié)晶行為。結(jié)果表明,Mo方程適用于表征T700/PEEK基體的結(jié)晶動(dòng)力學(xué);T700纖維具有形核劑的作用,相比于純PEEK,57%和20%樹(shù)脂質(zhì)量分?jǐn)?shù)的復(fù)合材料基體的結(jié)晶速度分別提高了約20%和50%,但基體球晶的生長(zhǎng)空間受到纖維壓縮,使二次結(jié)晶發(fā)生的相對(duì)結(jié)晶度提前的同時(shí),抑制晶體長(zhǎng)大導(dǎo)致最終結(jié)晶度的下降。(2)通過(guò)熱壓后處理的方式,獲得了質(zhì)量結(jié)晶度分別為20.0%、24.5%和38.8%的T700/PEEK復(fù)合材料單向?qū)雍习?并進(jìn)行了拉伸、層間剪切和擺錘沖擊試驗(yàn)。研究表明,0°拉伸強(qiáng)度對(duì)結(jié)晶度不敏感,基體結(jié)晶對(duì)...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
A350-900XWB材料分析
南京航空航天大學(xué)全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基復(fù)合材料在使用中也存在著阻礙,首先,熱塑對(duì)設(shè)備要求較為苛刻,尤其是基體的材料是高性,所以在高溫成型的條件下,粘度比熱固性樹(shù)脂強(qiáng)纖維造成界面性能一般[10]。復(fù)合材料簡(jiǎn)介航天的熱塑性樹(shù)脂中,聚醚醚酮(poly(etherethe芳醚酮類(lèi)中的一種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖 1.2 所示。
美國(guó)隱身直升機(jī) LHX 旋翼、F-117A 的尾翼、C-130 的機(jī)身壁板和用這種復(fù)合材料。鋪放和原位固結(jié)合材料結(jié)構(gòu)件大部分使用預(yù)浸料進(jìn)行成型制造,現(xiàn)代工業(yè)提出了提高質(zhì)鋪疊逐漸被淘汰,而自動(dòng)鋪放技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該項(xiàng)技術(shù)包括自動(dòng)鋪帶技了鋪放位置的定位,自動(dòng)鋪帶采用多軸機(jī)械臂,在數(shù)控技術(shù)的支持下,加壓鋪疊到模具上等動(dòng)作由鋪帶頭自主進(jìn)行完成,適用于鋪放平面和低曲同于自動(dòng)鋪帶,它使用的原料是分切的預(yù)浸窄帶或多束預(yù)浸紗,每一束然后再由鋪絲頭將它們集合成為一條具有可變寬度的預(yù)浸帶,最后在壓上成型,自動(dòng)鋪絲繼承了纖維纏繞與自動(dòng)纖維帶鋪放的優(yōu)勢(shì),適用于復(fù)術(shù)的共同優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合預(yù)浸料原料和自動(dòng)數(shù)字化技術(shù),大大提高生產(chǎn)的效固性復(fù)合材料體系,可以使用熱壓罐對(duì)成型后的制品進(jìn)行固化,也可以鋪放的過(guò)程中固化;對(duì)于熱塑性復(fù)合材料體系,一般在鋪放過(guò)程中加熱固使用 CF/PEEK 預(yù)浸料鋪放成型直升機(jī)尾梁的過(guò)程),后兩種固化方法均接固化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]連續(xù)CF增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料層壓板的制備工藝[J]. 周天睿,方立,萬(wàn)明,郭兵兵,范傳杰,周曉東. 工程塑料應(yīng)用. 2016(07)
[2]連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 孫銀寶,李宏福,張博明. 航空科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[3]中國(guó)復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 文立偉,肖軍,王顯峰,齊俊偉,王躍全,李勇,還大軍. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]熱塑性復(fù)合材料纖維鋪放技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 富宏亞,李玥華. 航空制造技術(shù). 2012(18)
[5]中國(guó)復(fù)合材料行業(yè)2011年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況[J]. 呂琴. 玻璃鋼. 2012(01)
[6]孔隙對(duì)碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料層合板層間剪切疲勞性能的影響[J]. 朱洪艷,吳寶昌,張東興,李地紅,陳玉勇. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]一種研究聚合物非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的方法[J]. 莫志深. 高分子學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]自動(dòng)鋪放技術(shù)在大型飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用[J]. 肖軍,李勇,李建龍. 航空制造技術(shù). 2008(01)
[9]特種工程塑料聚醚醚酮的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 崔小明. 塑膠工業(yè). 2006(06)
[10]復(fù)合材料中的空隙及其對(duì)力學(xué)性能的影響[J]. 盛磊. 航天返回與遙感. 1995(03)
博士論文
[1]熱塑性復(fù)合材料自動(dòng)鋪放過(guò)程溫度場(chǎng)分析及構(gòu)件性能研究[D]. 宋清華.南京航空航天大學(xué) 2016
碩士論文
[1]復(fù)合材料熱壓罐/真空輔助(VARI)組合工藝設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 王召召.東華大學(xué) 2016
[2]碳纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的超聲波焊接工藝研究[D]. 高宇昊.鄭州大學(xué) 2015
[3]連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉川.吉林大學(xué) 2015
[4]反應(yīng)性加工制備PBT蓄能發(fā)光復(fù)合材料[D]. 李莉.東華大學(xué) 2013
[5]熱塑性復(fù)合材料纖維鋪放成型加熱和冷卻工藝技術(shù)研究[D]. 馬巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3096202
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:77 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
A350-900XWB材料分析
南京航空航天大學(xué)全日制專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文基復(fù)合材料在使用中也存在著阻礙,首先,熱塑對(duì)設(shè)備要求較為苛刻,尤其是基體的材料是高性,所以在高溫成型的條件下,粘度比熱固性樹(shù)脂強(qiáng)纖維造成界面性能一般[10]。復(fù)合材料簡(jiǎn)介航天的熱塑性樹(shù)脂中,聚醚醚酮(poly(etherethe芳醚酮類(lèi)中的一種,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖 1.2 所示。
美國(guó)隱身直升機(jī) LHX 旋翼、F-117A 的尾翼、C-130 的機(jī)身壁板和用這種復(fù)合材料。鋪放和原位固結(jié)合材料結(jié)構(gòu)件大部分使用預(yù)浸料進(jìn)行成型制造,現(xiàn)代工業(yè)提出了提高質(zhì)鋪疊逐漸被淘汰,而自動(dòng)鋪放技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該項(xiàng)技術(shù)包括自動(dòng)鋪帶技了鋪放位置的定位,自動(dòng)鋪帶采用多軸機(jī)械臂,在數(shù)控技術(shù)的支持下,加壓鋪疊到模具上等動(dòng)作由鋪帶頭自主進(jìn)行完成,適用于鋪放平面和低曲同于自動(dòng)鋪帶,它使用的原料是分切的預(yù)浸窄帶或多束預(yù)浸紗,每一束然后再由鋪絲頭將它們集合成為一條具有可變寬度的預(yù)浸帶,最后在壓上成型,自動(dòng)鋪絲繼承了纖維纏繞與自動(dòng)纖維帶鋪放的優(yōu)勢(shì),適用于復(fù)術(shù)的共同優(yōu)點(diǎn)是結(jié)合預(yù)浸料原料和自動(dòng)數(shù)字化技術(shù),大大提高生產(chǎn)的效固性復(fù)合材料體系,可以使用熱壓罐對(duì)成型后的制品進(jìn)行固化,也可以鋪放的過(guò)程中固化;對(duì)于熱塑性復(fù)合材料體系,一般在鋪放過(guò)程中加熱固使用 CF/PEEK 預(yù)浸料鋪放成型直升機(jī)尾梁的過(guò)程),后兩種固化方法均接固化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]連續(xù)CF增強(qiáng)PEEK復(fù)合材料層壓板的制備工藝[J]. 周天睿,方立,萬(wàn)明,郭兵兵,范傳杰,周曉東. 工程塑料應(yīng)用. 2016(07)
[2]連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料研發(fā)與應(yīng)用進(jìn)展[J]. 孫銀寶,李宏福,張博明. 航空科學(xué)技術(shù). 2016(05)
[3]中國(guó)復(fù)合材料自動(dòng)鋪放技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 文立偉,肖軍,王顯峰,齊俊偉,王躍全,李勇,還大軍. 南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2015(05)
[4]熱塑性復(fù)合材料纖維鋪放技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 富宏亞,李玥華. 航空制造技術(shù). 2012(18)
[5]中國(guó)復(fù)合材料行業(yè)2011年經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況[J]. 呂琴. 玻璃鋼. 2012(01)
[6]孔隙對(duì)碳纖維/環(huán)氧復(fù)合材料層合板層間剪切疲勞性能的影響[J]. 朱洪艷,吳寶昌,張東興,李地紅,陳玉勇. 復(fù)合材料學(xué)報(bào). 2010(06)
[7]一種研究聚合物非等溫結(jié)晶動(dòng)力學(xué)的方法[J]. 莫志深. 高分子學(xué)報(bào). 2008(07)
[8]自動(dòng)鋪放技術(shù)在大型飛機(jī)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)件制造中的應(yīng)用[J]. 肖軍,李勇,李建龍. 航空制造技術(shù). 2008(01)
[9]特種工程塑料聚醚醚酮的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用[J]. 崔小明. 塑膠工業(yè). 2006(06)
[10]復(fù)合材料中的空隙及其對(duì)力學(xué)性能的影響[J]. 盛磊. 航天返回與遙感. 1995(03)
博士論文
[1]熱塑性復(fù)合材料自動(dòng)鋪放過(guò)程溫度場(chǎng)分析及構(gòu)件性能研究[D]. 宋清華.南京航空航天大學(xué) 2016
碩士論文
[1]復(fù)合材料熱壓罐/真空輔助(VARI)組合工藝設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)性能研究[D]. 王召召.東華大學(xué) 2016
[2]碳纖維增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料的超聲波焊接工藝研究[D]. 高宇昊.鄭州大學(xué) 2015
[3]連續(xù)碳纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 劉川.吉林大學(xué) 2015
[4]反應(yīng)性加工制備PBT蓄能發(fā)光復(fù)合材料[D]. 李莉.東華大學(xué) 2013
[5]熱塑性復(fù)合材料纖維鋪放成型加熱和冷卻工藝技術(shù)研究[D]. 馬巖.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3096202
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