碳纤维增强 Vitrimer环氧树脂复合 材料层间修复与热塑成型行为

• 作者: 方梅 陆波 黄明 冯跃战 刘春太 申长雨 郑州大学材料成型与模具技术教育部重点实验室橡塑模具国家工程研究中心
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: Vitrimer 碳纤维增强复合材料 层间修复 热塑成型 酯键交换反应
• 年，卷（期）: 2023,（6）
• 页码范围: 159-167
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

研究了新型碳纤维增强Vitrimer环氧树脂复合材料(V-CFRP)的层间修复性能和热塑成型工艺，并分析了热压修复与热塑成型机理。结果表明：新型Vitrimer环氧树脂的玻璃化转变温度(Tg)为92.8℃,其高于Tg温度下表现出显著的应力松弛行为，应力松弛时间与温度呈现线性关系；采用三点弯曲实验研究了V-CFRP复合材料的热压修复行为与热塑成型能力，热压修复研究发现在180～220℃,5 MPa条件下热压1.5～2.0 h可实现复合材料层间破坏近乎100%的修复；热压成型研究表明，V-CFRP复合材料在180～220℃预加热5～30 min,其弯曲模量和弯曲强度下降超过80%,弯曲模量的大幅下降意味着V-CFRP适于热压再成型；并采用模塑热压方法，在200℃,5 MPa和2 h热压条件下，实现了V-CFRP板材热塑成型制备具有三维特征的结构件，证明了V-CFRP复合材料的热压模塑成型能力。