国产T700级碳纤维/BMI复合材料湿热性能
2018-06-21王迎芬彭公秋谢富原
材料科学与工艺 2018年3期
王迎芬,彭公秋,谢富原
(中航复合材料有限责任公司,北京 101300)
碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)因其高比强/刚度、耐腐蚀、耐疲劳等一系列优异性能[1],已大量应用于飞机的机翼、机身壁板、机身尾段及垂尾等主承力结构,成为航空武器装备先进性的标志之一[2-5].然而,相比于金属材料,复合材料对环境十分敏感,特别在湿热联合作用下力学性能下降明显,严重影响了复合材料的使用范围和结构效率[6-8].特别当碳纤维增强树脂基复合材料应用于主承力结构时,复合材料吸湿会对其耐温性和力学性能产生不利影响,甚至对飞机结构安全带来威胁[9-13].因此,有必要对先进树脂基复合材料的湿热老化性能及其机理开展深入研究.
本文采用国内研制的QY9611双马树脂,分别与国产T700级碳纤维和东丽碳纤维匹配,基于热压罐工艺进行制备.对国产T700级碳纤维与东丽T700S碳纤维的表面物理/化学状态、2种复合材料吸湿特性及玻璃化转变温度进行了表征分析,对比分析了2种复合材料在湿热环境下的宏观力学性能,对进一步研究国产T700级碳纤维复合材料的结构设计和使用性具有一定的指导意义.
1 实 验
1.1 原材料
碳纤维:日本东丽T700S碳纤维,12 K.国产T700级碳纤维,3 K;
树脂:QY9611双马来酰亚胺树脂,中航复合材料有限责任公司.
1.2 复合材料制备
复合材料层合板的铺层顺序见表1,固化工艺为:室温下抽真空,真空度不高于-0.095 MPa,加压至0.6 MPa,升温至185~200 ℃时保温6 h,升降温速率均≤1.5 ℃/min,冷却至70 ℃以下出罐.

表1 复合材料……
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