连续树脂传递模塑成型工艺对其复合材料性能的影响研究

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本课题以连续树脂传递模塑成型工艺对其复合材料性能的影响为主要研究内容,通过不同配比的DSC实验方案,优选出适合拉挤使用的树脂体系。并对优选出的树脂体系进行升温速率为5℃/ min,10℃/min,15℃/min的动态扫描,得出如下结论:在一定范围内,增加固化剂的含量,有利于树脂体系的固化程度;内脱模剂含量的增加有利于树脂体系的固化程度,但是内脱模剂含量的变化对促进树脂快速反应影响不大。对优选出的树脂体系粘度的测试,开始阶段,随温度升高,树脂粘度快速下降;当温度接近50℃时,粘度曲线平坦,得出CRTM注胶最佳的注胶温度为55℃,此时树脂粘度较低,纤维增强体能够得到充分浸润。  CRTM成型工艺参数对复合材料性能有重要影响,增强体良好的浸润能够制备性能优异的复合材料制品。本文研究分析了压缩量、牵伸速度、注胶压力及纤维体积含量对复合材料性能的影响,进行了复合材料平板空隙率和弯曲、剪切、压缩及拉伸性能进行了测试分析。得出以下结论:  (1)当其他条件一定时,随着牵伸速度的增加,空隙含量呈增加的趋势;牵伸速度过低时,材料的弯曲、压缩、剪切和拉伸强度均较低;随着牵伸速度的增加,复合材料制件的弯曲、压缩、剪切和拉伸强度均出现先增大后减小的现象。  (2)注胶压力对CRTM复合材料成型板的空隙含量及力学性能具有较大的影响。注胶压力越大,复合材料平板的空隙含量越小,平板的弯曲、压缩、剪切和拉伸性能越好。  (3)当注胶压力、牵伸速度与纤维体积含量一定时,复合材料平板的空隙含量随着压缩量的增加先减小,后趋于平稳。压缩量在10%以下时,复合材料平板的弯曲、压缩、剪切和拉伸强度随着压缩量的增加而增大,当压缩量继续增大时,平板的弯曲、压缩、剪切和拉伸强度均出现了下降。  (4)当纤维体积含量为50%时,复合材料平板的空隙含量较小,随着纤维体积含量增大,空隙含量也随之增大。在一定的纤维体积含量范围内,纤维体积含量越高,复合材料平板的弯曲、压缩、剪切和拉伸强度越好。  (5)孔隙的存在对复合材料的力学性能有重要影响。随着空隙含量的升高,材料的力学性能下降。当空隙含量由1.8%增加到2.7%时,材料的剪切强度,弯曲强度,压缩强度,拉伸强度等力学性能均呈现明显下降;当空隙含量超过5%时,材料的力学性能下降逐渐缓慢。
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