基于碳纤维表面修饰制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)热塑性复合材料
2016-09-07景鹏展余木火袁象恺刘卫平姜正飞
景鹏展,朱 姝,2,余木火,2,袁象恺,刘卫平,姜正飞
(1 东华大学 纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620;2 东华大学 上海市轻质结构复合材料重点实验室,上海 201620;3 上海飞机制造有限公司 航空制造技术研究所 复合材料中心,上海 200436)
基于碳纤维表面修饰制备碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)热塑性复合材料
景鹏展1,朱姝1,2,余木火1,2,袁象恺1,刘卫平2,3,姜正飞1
(1 东华大学 纤维材料改性国家重点实验室,上海 201620;2 东华大学 上海市轻质结构复合材料重点实验室,上海 201620;3 上海飞机制造有限公司 航空制造技术研究所 复合材料中心,上海 200436)
碳纤维织物增强聚苯硫醚(CFF/PPS)复合材料是重要的热塑性航空复合材料,其难点为提高碳纤维(CF)与基体的浸润性及界面强度。探讨了CF表面修饰对CFF/PPS界面结合强度的影响,对比了热处理去浆及三种表面修饰剂对碳纤维单丝及CFF/PPS复合材料的改性效果。采用X射线光电子能谱分析(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、单丝强度测试、复合材料静力学测试和动态力学分析等手段对CF表面修饰效果进行评价,建立了基于CF表面修饰制备高性能CFF/PPS热塑性航空复合材料的方法。制备的复合材料层间剪切强度达91.4MPa,弯曲强度953.7MPa,拉伸强度797.4MPa,模量68.4GPa,冲击强度58.3kJ/m2,用SEM观察到CF表面包覆大量PPS树脂。
碳纤维织物;聚苯硫醚;表面修饰;界面结合强度
连续纤维增强热塑性复合材料已作为结构材料成功应用于航空及汽车领域[1-5]。其中碳纤维织物(CFF)增强聚苯硫醚(PPS)复合材料以其优异的耐热性、耐腐蚀性和力学性能,在空客A340,A380等机型上实现应用[6],成为热塑性航空材料的典型代表。……
