连续玻纤增强PET温纤纱复合材料的力学性能及界面优化

来源 :中国纺织大学 东华大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cubqfire
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由于连续纤维增强热塑性树脂在复合材料不仅具备高模量、高比强等传统复合材料所具备的优点,而且还具有高韧性、耐湿热、吸湿率低、湿态下力学性能保持率高、高的层间剪切强度、较大的损伤容限、预浸料存储期长、高的循环加工性、可局部维修加工以及更低的制造成本等特点,因此,近处来受到了人们越来越多的关注,发展很快.基于以上的这样一种认识,研究人员将在课题中首先对玻纤增强PET树脂基复合材料的界面作出设计,以期得到工艺性简单、增强保韧性界面效果,然后,在此基础上,围绕着材料性能--界面--工艺的相关关系,对有关工艺参数优化分析,从中建立起性能--界面-工艺的基本联系.通过这些研究,研究人员得出以下一些观点:1)成型工艺条件对复合材料基体的热性能影响很大;除了有关报道中论及热历史条件对基体热性能的影响之外,压力对基体的结晶状况也有影响,压力造成了基体晶片厚度的变化;2)在成型温度、保温时间及成型压力三个成型工艺条件对材料的宏观力学性能的影响当中,成型压力对材料性能影响最显著;3)空隙率越小材料力学性能越好,当宛隙率大于10%时,因材料弯曲强度、层间剪切强度均损失过大失去了使用价值;4)界面的设计对复合材料的性能有重要意义;5)由于三种玻纤弱强PET混纤纱复合材料的界面状况不同,从而造成了他们当中树脂基体结晶状况的差异,这种基体树脂结晶、界面的差异与材料性能的差异存在这统一性:复合材料中的基体树脂因冷却收缩产生的界面应力或通过改变基体树脂的结晶状况得以松驰或通过界面区域化学键的伸直得以松驰,而这种不同松驰效果的关键在于界面粘结机理的差异上;6)通过涂层处理对连续坡纤增强PET混纤纱复合材料界面的设计,实现了材料增韧保强的效果,在弯曲强度下降下4%的情况下,涂层处理玻纤增强PET混纤纱复合材料的冲击断裂韧性要较脱蜡处理的提高62%;7)通过正交旋转设计,并采用复合型搜索法求解出连续玻纤增强混纤纱复合材料的最优工艺为:成型压力2.36MPa;冷却速率:16℃/min;涂层类型:69.
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