论文部分内容阅读
石英纤维是一种二氧化硅含量极高的玻璃纤维,具有良好的化学稳定性,隔热透波,尤其具有较高的机械强度和介电性能,常作为雷达天线罩的增强材料。纤维增强聚合物基复合材料由于成本低、力学性能、介电性能和热性能优良而被广泛应用。
在生产过程中为保持石英纤维的集束性便于编织,在其表面通常涂覆一层有机浸润剂,浸润剂在高温下碳化影响复合材料的介电性能,同时降低石英纤维与基体的粘结能力,影响了界面性能,进而降低了复合材料的力学性能,因此制备复合材料就必须去除石英纤维的表面浸润剂,同时使纤维的表面变得粗糙,引进极性官能团,并且减少对纤维的损伤。
本文配置了不同浓度的氢氟酸和硫酸对石英纤维进行了表面处理,比较了处理前后纤维的断裂强力、表面形貌(SEM、AFM)、表面元素组成(XPS)和复丝拉伸性能的变化,并且制备了石英纤维增强环氧基复合材料。实验结果表明1%(wt)HF和30%(wt)H2S04处理的纤维增强的复合材料层间剪切强度(ILSS)分别达到了233.4Mpa和240.8Mpa,比未处理的纤维增强的复合材料(221.4Mpa)提高了5.4%和8.8%;弯曲强度达到了859.6Mpa和876.6Mpa,比未处理的纤维增强的复合材料(814.2Mpa)提高了5.6%和7.7%。处理后纤维增强的复合材料界面的破坏模式由界面转变成了基体,说明纤维处理后增强复合材料界面性能得到了改善,并且复合材料的抗湿热性能增强了。
自制了磷酸铬铝胶黏剂和有机杂化磷酸铬铝胶黏剂,通过热压成型工艺制备了复合材料。结果表明有机杂化磷酸铬铝基复合材料的弯曲和剪切强度达到了134Mpa和9.3Mpa,比磷酸铬铝基复合材料提高了18.6%和19.2%,说明了有机杂化后的胶黏剂制备的复合材料力学性能得到了改善,为磷酸盐基复合材料在天线罩等航空材料中的应用提供了理论基础。