热塑性复合材料研究及其在航空领域中的应用
2016-04-18郭云竹
纤维复合材料 2016年3期
郭云竹
(哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨 150036)
热塑性复合材料研究及其在航空领域中的应用
郭云竹
(哈尔滨玻璃钢研究院,哈尔滨 150036)
本文介绍了热塑性复合材料的分类与组成,并简述了短纤维粒料(SFT)、长纤维粒料(LFT)、玻璃纤维毡增强热塑性片材(GMT)、织物预浸料和单向连续纤维增强热塑预浸料(CFRTP)的各自优点,连续纤维增强热塑性树脂的预浸料的主流制备工艺。结合高性能热塑性复合材料在国外航空领域中的应用,展望了其在我国的发展方向。
热塑性复合材料;SFT ;LFT; GMT; CFRTP;粉末法;熔融法;混纤法;薄膜层叠法;溶剂法
1 引 言
热塑性复合材料由不连续/连续纤维增强(如碳纤维、玻璃纤维或芳纶纤维)在结构热塑性聚合物(如聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK))中组成。热塑性聚合物的热结构具有可逆性,当温度高于其玻璃转变温度时软化,而当温度低于该温度时固化。
热塑性复合材料的优点包括:质量轻、成本低、高比强度和硬度、增强震动阻尼和声音衰减、增强冲击损伤容限(动态能量吸收)、设计自由度高、能够模塑成型复杂几何形状和结构、优良的剪切和断裂强度、可调的导热性、可回收性、具有电磁屏蔽能力、恶劣环境中的坚固/耐久性以及对环境无害性。
对于热塑性复合材料的分类,一般是按有效纤维长度定义的。热塑性复合材料分为短纤维粒料(SFT)、长纤维粒料(LFT)、玻璃纤维毡增强热塑性片材(GMT)、织物预浸料和单向连续纤维增强热塑预浸料(CFRTP)[1]。
