86剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究

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1、万方数据36材料工程／2009年10期不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究HygrothermalPropertyofCCF／BMICompositeswithDifferentSizingontheCarbonFiber封彤波h2，肇研1，罗云烽1，丁东1，段跃新1，张佐光1(1北京航空航天大学材料科学与工程学院，北京100191；2北京航空工程技术研究中心，北京100076)FENfGTong—b01”，ZHAOYanl，LUOYun—fen91，DINGDon91，DUANYue—xinl，ZHANGZuo-guan91(1TheSchoolofMaterialsS

2、cienceandEngineering，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2BeijingAeronauticalTechnologyResearchCenter，Beijing100076，China)摘要：通过对表面包覆不同上浆剂的国产碳纤维制备的双马树脂基复合材料在71℃水浸前后的吸湿量、层间剪切性能、弯曲性能、破环模式以及破坏断口的SEM照片进行比较，研究了上浆剂对复合材料湿热性能的影响，同时与T300制备的同种树脂基复合材料的相关性能进行了比较。研究发现，不同性能的上浆剂对复合材料的湿热性能有明显影响，目前国产上浆剂的性能与

3、T300表面上浆剂的水平还有些差距。关键词：上浆剂；碳纤维；双马树脂；复合材料；湿热性能中图分类号：．TB332文献标识码：A文章编号：1001—4381(2009)10-0036—05Abstract：ThehygrothermalpropertyofCCF／BMIcompositeswithdifferentsizingonthecarbonfiberwasanalyzed．Thewaterabsorption，ILSS，bendingproperty，failuremodeandSEMappearanceofthebreakwerechangedafterthecompo

4、sitesweresoakedinwaterat71℃forsevendays．Fromthesechanges，itcanbefoundthatthesizinghavearemakableimpactonthehygrothermalpropertyofthesecomposites．ComparedwithCCF／BMI，thepropertiesofT300／BMIaremuchbetter．Thedif—ferentpropertiesbetweenthemmaybemadebythedifferentsizingwhichtheyareused．Keywords：s

5、izing；carbonfiber；BMI；composite，；hygrothermalproperty上浆剂在碳纤维的生产及加工过程中起到了重要作用，由于碳纤维的伸长率低且脆，在生产加工过程中，经机械摩擦容易产生毛丝及单丝断裂等现象，使碳纤维的强度降低[1’2]。上浆的处理，既可以减少碳纤维之间的摩擦，同时起到集束的作用[3“]。而对经表面处理后的碳纤维，再用上浆剂对其进行上浆处理，既可以保护纤维表面，又可以在碳纤维与基体树脂之间引人适当的界面层，使树脂基体与纤维很好地结合，提高复合材料的界面性能[5省]。关于上浆剂对复合材料界面性能影响已有过报道，如关蓉波，杨永岗等[71

6、分别对上浆前后碳纤维增强复合材料试样的界面剪切强度进行了比较，指出上浆处理可以改善复合材料的界面黏结性能。曹霞，温月芳，等凹1分别测定上浆前后碳纤维／QY8911复合材料的界面剪切强度，研究结果表明上浆后，其复合材料的界面剪切强度较未上浆前提高了97％。这些研究都表明上浆剂能改善复合材料界面的性能。然而在湿热环境下，上浆剂对碳纤维增强复合材料界面性能的影响又如何却少有报道[9_11

7、，本研究通过对包覆不同上浆剂的国产碳纤维CCF300和日本T300碳纤维增强QY8911复合材料，经71℃水浸168h后，复合材料的吸湿量、层间剪切性能和弯曲性能、试样破环模式及断口的SEM照片进行

8、比较，来研究上浆剂对碳纤维双马复合材料湿热性能的影响，揭示上浆剂在复合材料湿热性能方面的重要作用。1实验1．1原材料所用碳纤维为CCF300和T300碳纤维；不同上浆剂的国产碳纤维CCF300(编号为A，B，C，D，E)；使用的树脂为QY8911型BMI树脂。1．2仪器湿热箱：Sdj401型；万能材料实验机：IN—万方数据不同上浆剂的国产碳纤维复合材料湿热性能研究37STRONl811；扫描电镜：JSM一35CF型；电子天平：MettlerAE一260；真空干燥箱：XMTA一7000P；1．