海洋環(huán)境下T800/5284復合材料耐候性及其中空構件制備工藝研究
發(fā)布時間:2020-12-10 07:48
碳纖維復合材料具有輕質、高比強、可設計等特點,廣泛應用于航空航天等領域。近年來,隨著我國艦載飛機的研制,海洋環(huán)境下碳纖維復合材料的力學性能研究越來越引起人們的重視。海洋環(huán)境中的濕熱、鹽霧等對碳纖維復合材料的力學性能的影響較大,會引起復合材料的基體、界面等的變化,最終導致復合材料性能降低。本文采用加速老化試驗方法,研究表征了濕熱和鹽霧環(huán)境對T800/5284環(huán)氧復合材料的力學性能的影響,并針對中空復合材料構件,研制了新型水溶性芯模,發(fā)展了中空復合材料構件的樹脂傳遞模塑(RTM)成型工藝。首先,通過研究定型劑的上漿工藝及熱粘合特性,制備了碳纖維單向布。試驗表明定型劑濃度為25%,定型劑上漿率保持在156%,此時制備的單向布在鋪覆過程中粘合效果較好。通過測試5284環(huán)氧樹脂的流變特性及其對碳纖維T800的浸潤特性,獲得了5284環(huán)氧樹脂的注膠工藝。5284環(huán)氧樹脂具有較寬的工藝窗口,當注射溫度為90℃時,注射時間大于7h,樹脂與纖維的接觸角為35.25°,通過RTM工藝制備的T800/5284試驗件質量良好。其次,通過環(huán)境試驗箱模擬濕熱環(huán)境和鹽霧環(huán)境加速老化試驗,研究了T800/5284環(huán)氧...
【文章來源】:天津工業(yè)大學天津市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1翼龍丨-D全機身復合材料無人機??
為探宄定型劑上漿定型效果,制取單向布小樣并進行熱粘合試驗,使用材料??見表2-2,采取五個不同水平濃度的定型劑丙酮溶液對超細石英纖維進行上漿,??上漿機采用圖2-1所示GA392型單紗漿紗機,試驗材料如表2-3所列。??圖2-1?GA3?92漿紗機???表2-2試驗材料參數(shù)????試驗材料?????單向布經(jīng)紗?T800碳纖維??超細緯紗?24tex石英纖維??定型劑?ES-T321????ms???10??
漿率為178-218%)??由表2-3可知,隨著定型劑漿液濃度的提高,制得的煒紗的上漿率有不同程??度的增加。通過不同上漿率制得的單向布小樣,通過熱壓后由圖2-3可以看出,??當上漿率在112%和130%時,緯紗與經(jīng)紗部分粘結不牢,易脫散;當上漿率在??156%以上,層間的粘結效果較好,但是隨著上漿率的增大,緯紗會有明顯的變??粗,并且較高的上漿率容易會增加上漿不勻率,在制造過程中容易斷祎。綜上可??以選擇定型劑濃度為25%,上漿率為156%的工藝。??2.1.3碳纖維單向布制備??緯紗疋型??織造???加熱??劑上漿??????圖2-4單向布制備流程圖???表2-4織造參數(shù)???經(jīng)紗??經(jīng)密/根/cm?煒密/根/cm?幅寬/cm??T800?6K?24tex?石英纖維?5?2?70??圖2-4為單向布制備過程圖,按照表2-4中所列工藝參數(shù)進行平紋單向布織??造,織造過程應將經(jīng)紗張力保持在比較高的水平以保證單向布經(jīng)向高強性能,并??且嚴格控制織造工藝參數(shù)。制得的的單向布參數(shù)如表2-5所示,其經(jīng)密與預設經(jīng)??密保持一致
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水溶性芯模在VARI成型工藝中的應用研究[J]. 羅浩,陶紅波,魯先孝,郭萬濤. 玻璃鋼/復合材料. 2017(11)
[2]碳纖維復合材料在航天大尺寸結構中的應用[J]. 張昱煜,梁海朝,李強,水涌濤. 軍民兩用技術與產品. 2017(07)
[3]水溶性砂芯模材料在成型復合材料殼體中的應用[J]. 孟祥武,鄭志才,孫士祥,陳艷,王強,王尚,常燕,安運成,王存鐸. 工程塑料應用. 2016(12)
[4]二維編織在復合材料中的應用研究[J]. 尚自杰,吳曉青,諸利明. 天津紡織科技. 2016(02)
[5]中空復合材料的成型工藝及應用進展[J]. 匡寧,陳同海,錢育勝,張艷紅. 工程塑料應用. 2015(01)
[6]鋁合金RTM模具制備設計研究[J]. 夏景云,劉偉,陳修賢,於永紅. 高科技纖維與應用. 2014(02)
[7]樹脂基復合材料耐腐蝕性能的研究進展[J]. 蔣海平,彭如恕,毛杰勇,尹泉. 機械研究與應用. 2014(02)
[8]淺析航空復合材料應用及發(fā)展[J]. 趙子瑄. 科技視界. 2014(07)
[9]一種新型水溶性芯模的制備和性能[J]. 張芳,殷永霞,譚放,夏英偉. 宇航材料工藝. 2013(04)
[10]轉矩流變儀在合成樹脂產品開發(fā)中的應用[J]. 尤成宏,王曉敏,張昕,張世斌,黃松. 當代化工. 2013(06)
碩士論文
[1]復合材料管件編織—纏繞—拉擠工藝研究與優(yōu)化[D]. 李強.哈爾濱理工大學 2016
[2]細長復雜砂芯的成形性和潰散性特征研究[D]. 李廣.華中科技大學 2015
[3]含孔隙CFRP層合板的濕熱老化與力學性能退化[D]. 劉娟.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]復合材料構件纖維鋪覆仿真及特征建模技術研究[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]CCF300/Hby8485濕熱性能演變規(guī)律研究[D]. 馬賀.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]拉擠工藝成型復合材料管件研究[D]. 王軍.國防科學技術大學 2006
本文編號:2908346
【文章來源】:天津工業(yè)大學天津市
【文章頁數(shù)】:84 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1-1翼龍丨-D全機身復合材料無人機??
為探宄定型劑上漿定型效果,制取單向布小樣并進行熱粘合試驗,使用材料??見表2-2,采取五個不同水平濃度的定型劑丙酮溶液對超細石英纖維進行上漿,??上漿機采用圖2-1所示GA392型單紗漿紗機,試驗材料如表2-3所列。??圖2-1?GA3?92漿紗機???表2-2試驗材料參數(shù)????試驗材料?????單向布經(jīng)紗?T800碳纖維??超細緯紗?24tex石英纖維??定型劑?ES-T321????ms???10??
漿率為178-218%)??由表2-3可知,隨著定型劑漿液濃度的提高,制得的煒紗的上漿率有不同程??度的增加。通過不同上漿率制得的單向布小樣,通過熱壓后由圖2-3可以看出,??當上漿率在112%和130%時,緯紗與經(jīng)紗部分粘結不牢,易脫散;當上漿率在??156%以上,層間的粘結效果較好,但是隨著上漿率的增大,緯紗會有明顯的變??粗,并且較高的上漿率容易會增加上漿不勻率,在制造過程中容易斷祎。綜上可??以選擇定型劑濃度為25%,上漿率為156%的工藝。??2.1.3碳纖維單向布制備??緯紗疋型??織造???加熱??劑上漿??????圖2-4單向布制備流程圖???表2-4織造參數(shù)???經(jīng)紗??經(jīng)密/根/cm?煒密/根/cm?幅寬/cm??T800?6K?24tex?石英纖維?5?2?70??圖2-4為單向布制備過程圖,按照表2-4中所列工藝參數(shù)進行平紋單向布織??造,織造過程應將經(jīng)紗張力保持在比較高的水平以保證單向布經(jīng)向高強性能,并??且嚴格控制織造工藝參數(shù)。制得的的單向布參數(shù)如表2-5所示,其經(jīng)密與預設經(jīng)??密保持一致
【參考文獻】:
期刊論文
[1]水溶性芯模在VARI成型工藝中的應用研究[J]. 羅浩,陶紅波,魯先孝,郭萬濤. 玻璃鋼/復合材料. 2017(11)
[2]碳纖維復合材料在航天大尺寸結構中的應用[J]. 張昱煜,梁海朝,李強,水涌濤. 軍民兩用技術與產品. 2017(07)
[3]水溶性砂芯模材料在成型復合材料殼體中的應用[J]. 孟祥武,鄭志才,孫士祥,陳艷,王強,王尚,常燕,安運成,王存鐸. 工程塑料應用. 2016(12)
[4]二維編織在復合材料中的應用研究[J]. 尚自杰,吳曉青,諸利明. 天津紡織科技. 2016(02)
[5]中空復合材料的成型工藝及應用進展[J]. 匡寧,陳同海,錢育勝,張艷紅. 工程塑料應用. 2015(01)
[6]鋁合金RTM模具制備設計研究[J]. 夏景云,劉偉,陳修賢,於永紅. 高科技纖維與應用. 2014(02)
[7]樹脂基復合材料耐腐蝕性能的研究進展[J]. 蔣海平,彭如恕,毛杰勇,尹泉. 機械研究與應用. 2014(02)
[8]淺析航空復合材料應用及發(fā)展[J]. 趙子瑄. 科技視界. 2014(07)
[9]一種新型水溶性芯模的制備和性能[J]. 張芳,殷永霞,譚放,夏英偉. 宇航材料工藝. 2013(04)
[10]轉矩流變儀在合成樹脂產品開發(fā)中的應用[J]. 尤成宏,王曉敏,張昕,張世斌,黃松. 當代化工. 2013(06)
碩士論文
[1]復合材料管件編織—纏繞—拉擠工藝研究與優(yōu)化[D]. 李強.哈爾濱理工大學 2016
[2]細長復雜砂芯的成形性和潰散性特征研究[D]. 李廣.華中科技大學 2015
[3]含孔隙CFRP層合板的濕熱老化與力學性能退化[D]. 劉娟.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[4]復合材料構件纖維鋪覆仿真及特征建模技術研究[D]. 王濤.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]CCF300/Hby8485濕熱性能演變規(guī)律研究[D]. 馬賀.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[6]拉擠工藝成型復合材料管件研究[D]. 王軍.國防科學技術大學 2006
本文編號:2908346
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