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高性能樹脂基制備碳纖復合材料所用到的增韌新材料

發布日期:2021-09-26 作者:大連義邦科技 瀏覽數:8327
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樹脂基復合材料具有高比模量、高強度、耐磨損等性能優勢,目前已被廣泛用于航空航天領域,隨著技術的成熟與發展,現已成為航空結構材料中的重要結構材料之一。但因其碳纖維結構材料應用在其特殊的使用環境,對材料的微觀損傷、斷裂韌性、耐疲勞、碳化等性能提出了更高的要求。

想要解決碳纖維材料力學微觀損傷等問題,不得不提到樹脂韌性增強,韌性是力學性能的一個重要指標,對于樹脂基復合材料而言,韌性低就有可能導致材料在使用過程中因微觀損傷發生開裂等現象,造成嚴重后果,所以提高樹脂基復合材料的韌性是目前人們重點研究的方向之一。

大連義邦Xantu. Layr納米纖維樹脂增韌膜
文章示意圖,圖片來自網絡

經過幾十年的發展,國內外對樹脂基復合材料都有著較大的發展及進步,由基本型樹脂基復合材料、標準韌性復合材料、中等韌性復合材料再到高韌性樹脂基復合材料等,但在因自身的工藝不同,樹脂不同,所使用的環境不同等,對增韌的效果及施工方式方法還有許多問題需要解決。

目前通用的高性能樹脂基體通常可以分為兩大類,熱塑性和熱固性樹脂。其中高性能熱固性樹脂是目前使用最廣泛的先進復合材料基體,但熱固性環氧樹脂固化后交聯密度較高,呈三維網狀結構,存在內應力、質脆、耐疲勞性、耐熱性、耐沖擊性等不足,以及剝離強度、開裂應變低和耐濕熱性差等缺點,因此人們采用了不同的韌性添加劑來增強環氧樹脂的韌性。

大連義邦Xantu. Layr納米纖維樹脂增韌膜
大連義邦Xantu. Layr,納米纖維樹脂增韌膜通過鋪貼在預浸料層間,改善樹脂內部分層斷裂

其中插層韌性/離位增韌是針對復合材料抗損傷能力最為薄弱的層間部位,大連義邦Xantu. Layr,納米纖維樹脂增韌膜通過鋪貼在預浸料層間,改善樹脂內部分層斷裂,沖擊之后的壓縮強度,提升復合材料分層和抗疲勞特性。在層間區域充當脆性樹脂基體的納米級增強物質,最終形成更堅韌的樹脂,由于納米纖維交織的存在,碳纖維之間的負載轉移能力。此外,改性后的基體性能可以提高材料的平面內彎曲性能。復合材料的彎曲性能隨著納米纖維樹脂增韌膜AWD值的增加而增加。在受到壓力或沖擊時不易發生微小裂紋。

對比樹脂增韌添加混合方式,大連義邦Xantu. Layr,納米纖維樹脂增韌膜無需復雜的樹脂體系互溶過程,此外不會存在固化過程中熱化學交聯反應誘導熱固性復合體系產生相分離等一系列問題,同時對原位增韌效果經測試較為明顯。

層間增韌對于高性能樹脂基制備碳纖纖復合材料在減小微小裂紋,應力、質脆、耐疲勞性、耐熱性、耐沖擊性都有顯著提升的作用,關于更多的測試結果可以翻看往期內容,或者聯系我們更多的國內成功測試報告與你分享。

本文意在傳播新材料資訊,部分圖片來自網絡,轉載請注明出處。


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