對用于RFI工藝的環(huán)氧樹脂體系進(jìn)行了研究,得到了滿足RFI工藝要求的樹脂體系及其成膜工藝參數(shù),測試了所制得樹脂膜的力學(xué)性能及存儲性能,將制備出的樹脂膜用于RFI工藝制備復(fù)合材料,并對復(fù)合材料的性能進(jìn)行了考察。結(jié)果表明,制備出的樹脂膜可用于RFI工藝制備復(fù)合材料構(gòu)件,制得的復(fù)合材料構(gòu)件力學(xué)性能優(yōu)良。
在復(fù)合材料領(lǐng)域,人們一直致力于研究高性能復(fù)合材料的低成本制造技術(shù),樹脂膜熔滲( Resin Film Infusion,RFI)工藝以其低成本、適合于制造大型制件等優(yōu)點日益引起人們的關(guān)注,并在航空、船舶制造等領(lǐng)域率先發(fā)展起來。
RFI工藝出現(xiàn)較晚,而且沒有像手糊、RTM等傳統(tǒng)工藝那樣得到大規(guī)模的推廣和應(yīng)用,制約其發(fā)展的一個主要因素就是適用于RFI工藝的樹脂膜極少。RFI工藝要求樹脂基體在室溫環(huán)境中具有很好的成膜性,所成薄膜能任意彎曲而不破碎,并且不粘手;樹脂在工作溫度(即熔融溫度)下能夠持續(xù)一段時間的低粘度,隨溫度的升高,粘度增長較快;樹脂的固化溫度要高于熔融溫度,固化條件下,粘度升高較快,固化中和固化后不易發(fā)生裂紋;樹脂膜熔融時,對纖維預(yù)制體具有良好的浸潤性、匹配性和粘附性。此外,RFI工藝主要用于成型高性能復(fù)合材料,因此還要求樹脂基體的力學(xué)性能、耐熱性和耐濕熱性能優(yōu)異。目前,應(yīng)用于RFI工藝的樹脂基體主要有環(huán)氧樹脂、不飽和聚酯、乙烯基酯樹脂。Hexcel公司、Advanced Composites Group公司和Ciba- ceigy已分別商品化生產(chǎn)HexPly M18、HexPly M36、XHTM 45、Fibreblix 914型環(huán)氧樹脂膜。國內(nèi)西北工業(yè)大學(xué)的梁國正等人制得了基于雙馬來酰亞胺的高性能樹脂基體膜,對于以環(huán)氧樹脂為基體的樹脂膜的開發(fā)還不多見。
本文選用固化溫度范圍較廣的環(huán)氧樹脂為基體,嘗試制備出能夠在室溫成膜,中低溫固化的環(huán)氧樹脂膜,以用于制備大型復(fù)合材料制件。
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