74靛空材料学报第29卷
表l不同引发剂含量的树脂体系的凝胶时间
Table1Geltimeofresinsystemwithdifferent
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总的看来,不饱和聚酯与过氧化钾乙铜1%的配比关系为树脂体系固化的较佳工艺参数。
2。3边缘效应对材料性缝懿影响
在实际充模过程中,由于边缘流动的超前(如图4所示),将导致材料主体的流动渗透不均,易形成缺陷,严重时在靠近排气孔附近还会形成于斑。
图4边缘效应示意蚕(a)繇实锈匿(b)
Fig.4Schematic(a)andnaturaldiagram(b)ofedgeeffect
从图5a巾可以看出,边缘效应的存在导致树脂在预制体内帮流动不充分,最终的耪辩态部残鏊了较大的缺陷,从表2中可以霸出复合材料的弯曲强度也只维持在200MPa左右。而对模具进行改进,消除边缘效威后,复合材料内部看不到明显的缺陷,如图铀所示。耪精酶弯蘸强度逛褥到了大鹾度提高,测得的强度平均值达到310MPa,提高了将近60%。总的看来,在树脂流动过程中,边缘效应会对复合材料造成较大的缺陷,致使材料的最终性熊大大降低。为了消除这种影响就必须在起初的模具设计阶段考虑好预制体和模具的匹配问题。
匿5材料断蘑的捣掭电镜照片(a)边缘效应;(b)无边缘效应
Fig.5SectionalSEMphotographofmaterial(a)edgeeffect;(b)noedgeeffect
表2边缘效应对材料强度的影响
Table2Thecompositestrengthaffectbyedgeeffect2.4填料对材料性能的影响
材瓣的硬凄纛驽隧强度测试结祭如表3赝示。从表中可以看出SiC纳米粉的添加对材料的强度影响不火,基本上保持不变;而硬度随着填料的增加有增大的趋势,SiC纳米粉含量为3%的材料硬度增幅达到30%。从图6孛霹以清晰看到SiC续米粉在材料中分散均匀,没有出现偏柝现象。SiC纳
米粉在复合材料中并没有发挥颗粒增强作用,主臻
第1期RTM用M-3193不饱和聚酯的工艺性能研究75
表3不同SiC填料含量下材料的硬度和弯曲强度
Fig。3Hardnessandflexuralstrengthofcompositeswithdifferentcontent《SiCfiller
图6分教凌复合材料孛豹SiC缡米耪
Fig。6SiCnmpowderspreadaroundcomposites(a)4斗m;(b)201im
是由于粒径太小。在选取填料改善树脂体系的硬度和强度时,应考虑填料的粒径带来的影响。
2。5纤维蓣处理对润湿性的影璃
树§蓦与纤维的浸润状态赢接关系到复台材料鳕最终性能。而树脂的充模过程一般只需要十几秒,较短的充模时间导致树脂在纤维束内无法充分浸澜。
3结论
从图7中可以看出,没有进行预处理的纤维润湿性较差,纤维束内存在较多的空隙,从表4中可以看擞最终的豺辩撼毙馕低,弯越强度平均萤在200MPa左右;丽送行抽真空预浸渍处瑾的纤维润滠性较好,束内填充比较完全,测得的最大弯曲强度达到325MPa。如果辅以压力、温度参数,材料强度将褥到大幅度提高。
錾7耱骚在纤维素瘛懿壤充滂况(a)无浸渡溪整瑾;油)熬囊空浸渍5氧
Fig.7Resintransferinfiberbundle(a)ilodippingtreatment;(b)vacuum—pumping5h
(1)M.3193不饱和聚酯树脂体系(包括加入填料的树脂体系)在80"E以上存在低于60mPa-8的低粘度平台,适合RTM工艺成型。
(2)M.3193不键秘聚蘸与过氧辱i:锷乙钢配毙为1%的树脂俸系,凝胶时闻适中,敖热峰值高,达到放热峰值的时间较短,为树脂固化体系的较佳工艺参
数。
RTM用M-3193不饱和聚酯的工艺性能研究
作者:何州文, 成来飞, 张立同, HE Zhou-wen, CHENG Lai-fei, ZHANG Li-tong
作者单位:西北工业大学,超高温结构复合材料国防科技重点实验室,西安,710072
刊名:
航空材料学报
英文刊名:JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS
年,卷(期):2009,29(1)
被引用次数:1次
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本文链接:https://www.wendangku.net/doc/328771161.html,/Periodical_hkclxb200901015.aspx