航空高性能RTM環(huán)氧樹(shù)脂及成型工藝.pdf

1、分糞號(hào)——UDC密級(jí)學(xué)校代碼!Q壘坌2武旗理歹大署學(xué)位論文題目航窒直：陛篚墼叢丕氫撾旦量區(qū)盛型王苧英文TheRTMepoxyresinwithhighperformancein題目i盟i塹iQ望壘望亟塵曼!墜Q!亟i塾gp!變魚(yú)曼曼墨研究生姓名丞41基指導(dǎo)教師姓名—三絲置職稱—塹■L學(xué)位—盟生430070副指導(dǎo)老師姓名塑堊職稱直級(jí)王猩』!亞學(xué)位擅請(qǐng)學(xué)位級(jí)別亟學(xué)科專業(yè)名稱撾魁王猩論文提交日期2Q131Q論文答辯日期2Q131Q5學(xué)位授予單

2、位武這理王太堂學(xué)位授予日期答辯委員會(huì)主席』奎豐L評(píng)閱人j墜茸蔓j童立jL2013年5月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要RTM工藝作為復(fù)合材料的重要成型方法之一，具有高效、制件質(zhì)量穩(wěn)定、尺寸精度高、對(duì)環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，因而在航空復(fù)合材料的制造中也發(fā)揮了重要的作用。先進(jìn)復(fù)合材料用RTM!藝的關(guān)鍵是研發(fā)適用于RTMI藝的高性能樹(shù)脂基體，但高性能樹(shù)脂普遍存在工藝性和使用性能之間的矛盾。環(huán)氧樹(shù)脂因其良好的綜合性能被廣泛應(yīng)用在航空航天、電子工業(yè)等領(lǐng)域，

3、但其耐熱性不高、韌性不足，限制了它在航空領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用。AG80作為一四官能度縮水甘油胺類環(huán)氧樹(shù)脂，耐熱性良好，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度R可高達(dá)240280。C，常用作宇航級(jí)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的基體材料，但由于固化物交聯(lián)密度過(guò)大，材料韌性較差，故需對(duì)其進(jìn)行改性。本文選擇采用雙酚A型環(huán)氧E51對(duì)其進(jìn)行共混改性。RTM用樹(shù)脂對(duì)其粘度特性要求較高，故本文首先對(duì)共混樹(shù)脂體系的流變性進(jìn)行測(cè)試，判斷是否滿足RTM工藝低粘度要求。通過(guò)差示掃描量熱分析，對(duì)共混

4、樹(shù)脂體系的固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、固化工藝制度及固化機(jī)理進(jìn)行了研究。并對(duì)各個(gè)樹(shù)脂澆注體的力學(xué)性能、耐熱性、吸水性等進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：本文第二、三章采用MeTHPA固化的5種組分中，當(dāng)AG80：E51為100：50時(shí)力學(xué)性能最為穩(wěn)定，但拉伸強(qiáng)度較低。為了進(jìn)一步提高材料綜合性能，對(duì)固化劑種類及比例進(jìn)行調(diào)整，得到AG80loo／E5150／Tx026／DMDC的B1體系呈現(xiàn)出良好的綜合性能，其樹(shù)脂澆注體具有高韌高強(qiáng)的特點(diǎn)，吸水率較低、反應(yīng)性

5、良好，但固化物的模量和耐熱性有所降低。此改性體系的表觀活化能AE為6136kJ／mol，反應(yīng)級(jí)數(shù)n為0947，指前因子A為755106S～。根據(jù)DSC曲線，采用T13外推法，并結(jié)合實(shí)際的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，最終確定工藝固化制度為：80℃／2h120。C／2h200℃／2h。本文還對(duì)以上樹(shù)脂體系的單向碳纖維層合板進(jìn)行表征和研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，層合板的力學(xué)性能、耐熱性、耐水性等較為優(yōu)異。通過(guò)掃描電鏡分析得到，樹(shù)脂與纖維界面的粘接性良好。關(guān)鍵詞：AG8