高性能熱塑性樹脂基復(fù)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(yù)浸料制備工藝難度大、成本高,是限制高性能熱塑性復(fù)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(yù)浸紗制備平臺(tái),并成功制備了質(zhì)量穩(wěn)定的T700/PEEK連續(xù)預(yù)浸紗。論文重點(diǎn)研究了T700/PEEK預(yù)浸紗的浸漬機(jī)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(yù)浸紗制備了復(fù)合材料層合板,通過力學(xué)性能測(cè)試驗(yàn)證了本文提出的熱塑性預(yù)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(yù)浸紗制備平臺(tái),突破了T700/PEEK制備的關(guān)鍵技術(shù),實(shí)現(xiàn)了T700/PEEK預(yù)浸料的連續(xù)制備。預(yù)浸紗制備平臺(tái)包括放紗、絲束浸膠、分散劑去除、預(yù)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(yù)浸漬和輥壓成型兩個(gè)階段。(2)針對(duì)機(jī)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(cè)方式,達(dá)到了絲束均勻、穩(wěn)定浸膠的目的,進(jìn)一步研究了不同工藝參數(shù)對(duì)T700/PE...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級(jí)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(fù)合材料概述
    1.2 熱塑性復(fù)合材料自動(dòng)鋪絲技術(shù)
    1.3 熱塑性預(yù)浸料及其制備工藝
        1.3.1 熱塑性預(yù)浸料概述
        1.3.2 熱塑性預(yù)浸料制備工藝
    1.4 浸漬機(jī)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(yù)浸紗制備平臺(tái)設(shè)計(jì)
    2.1 制備工藝選擇
    2.2 熱塑性預(yù)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(tái)設(shè)計(jì)及工藝參數(shù)選擇
    2.4 本章小結(jié)
第三章 預(yù)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(cè)試方法
    3.3 機(jī)械攪拌法浸膠實(shí)驗(yàn)
    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(cè)系統(tǒng)
        3.4.2 浸膠長度對(duì)含膠量影響
        3.4.3 超聲功率對(duì)含膠量影響
        3.4.4 膠液濃度對(duì)含膠量影響
        3.4.5 工藝穩(wěn)定性驗(yàn)證
    3.5 本章小結(jié)
第四章 粉末浸漬實(shí)驗(yàn)及工藝優(yōu)化
    4.1 熔融浸漬實(shí)驗(yàn)及工藝參數(shù)優(yōu)化
        4.1.1 牽引速率
        4.1.2 預(yù)浸漬溫度
        4.1.3 張力
    4.2 輥壓成型實(shí)驗(yàn)及工藝優(yōu)化
    4.3 本章小結(jié)
第五章 預(yù)浸紗質(zhì)量評(píng)價(jià)及復(fù)合材料力學(xué)性能
    5.1 預(yù)浸紗SEM觀察實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及材料
        5.1.2 截面形貌分析及討論
    5.2 預(yù)浸紗尺寸穩(wěn)定性
        5.2.1 預(yù)浸紗厚度穩(wěn)定性
        5.2.2 預(yù)浸紗寬度穩(wěn)定性
    5.3 預(yù)浸紗表面質(zhì)量
    5.4 T700/PEEK復(fù)合材料力學(xué)性能
        5.4.1 復(fù)合材料預(yù)制體成型工藝
        5.4.2 模壓成型工藝
        5.4.3 復(fù)合材料力學(xué)性能測(cè)試
        5.4.4 力學(xué)性能測(cè)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(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號(hào)：3849482