高性能熱塑性樹脂基復合材料在航空航天領(lǐng)域發(fā)展前景廣闊,然而,其原材料熱塑性預浸料制備工藝難度大、成本高,是限制高性能熱塑性復合材料發(fā)展的重要因素。本文以T700碳纖維、PEEK粉末作為原料,基于粉末懸浮法制備工藝,自主開發(fā)了熱塑性預浸紗制備平臺,并成功制備了質(zhì)量穩(wěn)定的T700/PEEK連續(xù)預浸紗。論文重點研究了T700/PEEK預浸紗的浸漬機理、含膠量控制工藝及浸漬工藝參數(shù)優(yōu)化,并利用T700/PEEK預浸紗制備了復合材料層合板,通過力學性能測試驗證了本文提出的熱塑性預浸紗制備方法的有效性。(1)研制了基于粉末懸浮法的熱塑性預浸紗制備平臺,突破了T700/PEEK制備的關(guān)鍵技術(shù),實現(xiàn)了T700/PEEK預浸料的連續(xù)制備。預浸紗制備平臺包括放紗、絲束浸膠、分散劑去除、預浸漬、輥壓成型及后浸漬和收卷等部分,制備工藝的關(guān)鍵技術(shù)包括:(1)乙醇作為PEEK粉末的分散劑;(2)應(yīng)用超聲輔助絲束浸膠;(3)將浸漬過程分為預浸漬和輥壓成型兩個階段。(2)針對機械攪拌輔助絲束浸膠工藝的局限性,提出了采用膠液循環(huán)及濃度在線監(jiān)測方式,達到了絲束均勻、穩(wěn)定浸膠的目的,進一步研究了不同工藝參數(shù)對T700/PE...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
注釋表
縮略詞
第一章 緒論
    1.1 熱塑性復合材料概述
    1.2 熱塑性復合材料自動鋪絲技術(shù)
    1.3 熱塑性預浸料及其制備工藝
        1.3.1 熱塑性預浸料概述
        1.3.2 熱塑性預浸料制備工藝
    1.4 浸漬機理研究現(xiàn)狀
    1.5 研究意義與主要內(nèi)容
        1.5.1 課題研究意義
        1.5.2 主要研究內(nèi)容
第二章 熱塑性預浸紗制備平臺設(shè)計
    2.1 制備工藝選擇
    2.2 熱塑性預浸紗制備關(guān)鍵技術(shù)
        2.2.1 分散劑選擇
        2.2.2 碳纖維絲束浸膠工藝
        2.2.3 浸漬工藝
    2.3 平臺設(shè)計及工藝參數(shù)選擇
    2.4 本章小結(jié)
第三章 預浸紗含膠量控制技術(shù)研究
    3.1 含膠量要求
    3.2 含膠量測試方法
    3.3 機械攪拌法浸膠實驗
    3.4 循環(huán)法絲束浸膠工藝
        3.4.1 膠液循環(huán)及濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)
        3.4.2 浸膠長度對含膠量影響
        3.4.3 超聲功率對含膠量影響
        3.4.4 膠液濃度對含膠量影響
        3.4.5 工藝穩(wěn)定性驗證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 粉末浸漬實驗及工藝優(yōu)化
    4.1 熔融浸漬實驗及工藝參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 牽引速率
        4.1.2 預浸漬溫度
        4.1.3 張力
    4.2 輥壓成型實驗及工藝優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 預浸紗質(zhì)量評價及復合材料力學性能
    5.1 預浸紗SEM觀察實驗
        5.1.1 實驗設(shè)備及材料
        5.1.2 截面形貌分析及討論
    5.2 預浸紗尺寸穩(wěn)定性
        5.2.1 預浸紗厚度穩(wěn)定性
        5.2.2 預浸紗寬度穩(wěn)定性
    5.3 預浸紗表面質(zhì)量
    5.4 T700/PEEK復合材料力學性能
        5.4.1 復合材料預制體成型工藝
        5.4.2 模壓成型工藝
        5.4.3 復合材料力學性能測試
        5.4.4 力學性能測試結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 后期工作展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術(shù)論文



本文編號：3849482