温度条件对碳纤维上浆剂与双马树脂反应及其复合材料界面粘结的影响

• 作者: 张佐光 朱明明 李敏 武清 顾轶卓
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纤维 界面粘结 上浆剂 双马树脂 工艺温度
• 年，卷（期）: 2014,（9）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 2624-2631
• 页数: 8页
• 分类号: V258|TB332
• 字数: 3043字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0507

摘要

为了研究工艺温度对复合材料界面的调控作用,设计采用三阶段固化工艺(即扩散、固化和后固化),考察了不同温度制度下3种碳纤维/双马树脂(BMI)复合材料界面粘结性能的变化规律.采用原子力显微镜(AFM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)深入分析了上浆剂对纤维表面粗糙度和化学特性的影响,研究了上浆剂的反应活性及其与双马树脂的反应性,采用微珠脱粘方法测试了碳纤维/树脂的界面剪切强度(IFSSs).结果表明,200℃处理2h后3种碳纤维上浆剂均发生部分反应,并且170℃,2h后上浆剂均与双马树脂发生化学反应.对比不同温度条件可以发现后固化阶段对碳纤维/双马体系的界面剪切强度影响显著,未经后固化的复合材料界面性能最低;110℃和140℃恒温扩散阶段对碳纤维/双马体系的界面剪切强度的影响不明显.同种温度条件下,CF1和CF3上浆剂与双马树脂的反应程度高于CF2,相应的CF1和CF3与双马树脂的界面剪切强度较高,表明上浆剂与双马树脂间的化学反应程度是影响其界面粘结性能的主要因素.该研究结果对我国碳纤维上浆剂的研制具有参考价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李敏	北京航空航天大学材料科学与工程学院	196	1632	22.0	31.0
2	张佐光	北京航空航天大学材料科学与工程学院	240	2775	28.0	41.0
3	顾轶卓	北京航空航天大学材料科学与工程学院	90	718	16.0	23.0
4	朱明明	北京航空航天大学材料科学与工程学院	1	4	1.0	1.0
5	武清	北京航空航天大学材料科学与工程学院	1	4	1.0	1.0