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《熱熔預(yù)浸料預(yù)浸工藝研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)2014年第5期玻璃鋼／復(fù)合材料59熱熔預(yù)浸料預(yù)浸工藝研究韓成智，張藝萌，凌輝，程雷(航天材料及工藝研究所，北京100076)摘要：采用幅寬300mm熱熔預(yù)浸機，對碳纖維／環(huán)氧樹脂熱熔預(yù)浸料制作過程中預(yù)浸溫度、平壓輥間隙、預(yù)浸速度等影響預(yù)浸料質(zhì)量的主要工藝參數(shù)進(jìn)行研究。對含浸過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行了分析，得到適合該設(shè)備型號制作碳纖彬環(huán)氧樹脂熱熔預(yù)浸料的工藝參數(shù)優(yōu)化值：預(yù)浸溫度控制為100～1050C，預(yù)浸速度控制為4—5m／min，間隙為380—400斗m之間，冷卻板溫度控制在16℃左右，收卷張力控制為300N／m。關(guān)鍵詞：熱熔預(yù)浸料；預(yù)浸
2、溫度；預(yù)浸速度；平壓輥間中圖分類號：TB332文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1003—0999(2014)05—0059—05l前言預(yù)浸料的制造方法主要有濕法、干法和粉末法等，干法又稱膠膜法、熱熔法。將預(yù)浸料的制備過程分成兩部分，首先要制造一定寬度的均勻、平整的樹脂膠膜，然后用所制膠膜在一定溫度、壓力下與一定數(shù)量的纖維進(jìn)行復(fù)合預(yù)浸，最終制備出符合要求的預(yù)浸料。熱熔預(yù)浸料制作不含溶劑，有利于制成低空隙含量的高性能復(fù)合材料。1J。在預(yù)浸料這一領(lǐng)域里的新發(fā)展，就像采用新纖維一樣，具有重大意義舊-。近年來，復(fù)合材料在軍工和民用領(lǐng)域有大量使用，因此客觀上需要有批
3、量化、大規(guī)模生產(chǎn)熱熔預(yù)浸料的能力。由此在批產(chǎn)過程中對預(yù)浸料質(zhì)量的要求就凸現(xiàn)出來了，而預(yù)浸料制備工藝參數(shù)的控制對預(yù)浸料質(zhì)量的影響具有關(guān)鍵性作用，因此對預(yù)浸料制備工藝參數(shù)控制的研究有著重要的意義舊1。2試驗部分2．1試驗原材料試驗所選用的樹脂為自制耐高溫環(huán)氧樹脂，其性能指標(biāo)如表1所示。表1環(huán)氧樹脂體系性能指標(biāo)Table1Thepropertiesepoxyresin項目指標(biāo)粘度(70±2℃)凝膠時間(180±2℃)軟化點30—70Pa·s15±5min40±5℃試驗所選用的碳纖維為日本東麗公司制1700-12k碳纖維。2．2試驗設(shè)備和儀器試驗選用幅寬
4、300mm干法預(yù)浸機，山東威海宏程機電有限公司制造；千分尺：測量范圍為0—25mm，分度值為0．01mm；電子秤：Max4009，Minl009。2．3測試或表征預(yù)浸料纖維面密度測試按照如下公式：Aw=(Gl—G2)／(L1×L2)(1)式中，Aw為纖維面密度；G1為100×100mm預(yù)浸料質(zhì)量；62為溶劑清洗后預(yù)浸料質(zhì)量；L1為無緯布的寬度；L2為無緯布的長度。預(yù)浸料樹脂含量按照J(rèn)C／T780-2004標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。3結(jié)果與討論3．1預(yù)浸溫度對預(yù)浸料質(zhì)量的影響預(yù)浸料排制規(guī)格的目標(biāo)值為：纖維面密度1659／m2，樹脂含量34％，預(yù)浸料厚度約在0．
5、16—0．17mm之間，在其他參數(shù)不變的情況下，預(yù)浸溫度變化時，預(yù)浸料的性能見表2。收稿日期：2014旬1旬8基金項目：國防基礎(chǔ)科研項目(A0320131001)作者簡介：韓成智(1976，)，男，碩士，工程師，主要從事樹脂基復(fù)合材料方面的研究。FRP／CM2014．No．5萬方數(shù)據(jù)熱熔預(yù)浸料預(yù)浸工藝研究2014年5月袁2預(yù)浸溫度對預(yù)浸料性能的影響Table2InfluenceofPreimpregatingtemperatureonpropertiesofprepeg在其他參數(shù)不變的情況下，預(yù)浸溫度控制在100～105cC為宜，溫度經(jīng)過離型紙實
6、際傳到預(yù)浸料約為90～95'E，樹脂此時的粘度約為6000～8000cp／s，流動性較好，浸透率在90％以上。此時，預(yù)浸料表面平整，樹脂、纖維分布均勻，預(yù)浸料邊緣處平整，出膠量正常，如圖1、圖2所示。圖1合格的預(yù)浸料邊緣狀態(tài)Fig．1Edges’sstatusofeligibleprepreg圖2合格的預(yù)浸料表面狀態(tài)Fig．2ExtemalstatusofeligiblepropregFRP／CM2014．No．5預(yù)浸溫度低時樹脂流動性差，不能很好地浸潤纖維，預(yù)浸料厚度變大，當(dāng)撕開預(yù)浸料時，纖維不能呈網(wǎng)狀分布，纖維仍然為單向分布，并呈干絲狀態(tài)，導(dǎo)
7、致預(yù)浸料表面有大量鼓泡產(chǎn)生，產(chǎn)品質(zhì)量惡化，如圖3、圖4所示。圖3預(yù)浸溫度低時預(yù)浸料表面狀態(tài)Fig．3Externalstatusofpropregwhenpreimpregatingtemperatureislow圖4預(yù)浸溫度高時預(yù)浸料邊緣狀態(tài)Fig．4Edges’Sstatusofpropregwhenpl’eimpregatingtemt)eratureishigh由于環(huán)氧樹脂對溫度具有敏感性，在復(fù)合時，如果預(yù)浸溫度升高，則樹脂的粘度、流動性增大，相應(yīng)地在預(yù)浸時樹脂帶動纖維的游離就會變大，使纖維分布不均勻，容易造成預(yù)浸料中間薄兩邊厚的情況，并
8、且預(yù)浸料表面容易出現(xiàn)縫隙，在離型紙邊緣有樹脂大量溢出，從而造成預(yù)浸料表面貧膠，如圖5、圖6所示。同時，如果預(yù)浸溫度偏高，則容易造成樹脂的
