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《kevl a r 缝线表面处理对炭纤维 双马来酰亚胺树脂缝合复合材料界面性能的影响》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、复合材料学报第24卷第1期2月2007年ActaMateriaeCompositaeSinicaVol.24No.1February2007文章编号:10003851(2007)01003406Kevlar缝线表面处理对炭纤维/双马来酰亚胺树脂缝合复合材料界面性能的影响1,2*12艾涛,王汝敏,邓杰(1.西北工业大学应用化学系,西安710072;2.西安航天四院四十三所,西安710025)摘要:为了改善Kevlar缝线缝合复合材料的耐湿热性能,采用化学接枝烯丙基的方法对Kevlar缝合线进行表面改性处理。通过力学测试、扫描电子
2、显微镜(SEM)、光电子能谱分析(XPS)对表面改性的纤维进行表征。实验结果表明,化学处理的Kevlar缝线表面变得粗糙,缝线表面氧元素的含量提高23%,在合适的处理条件下,缝线的拉伸强度降低很小。同时通过测试干、湿态下炭纤维/双马来酰亚胺树脂缝合复合材料层压板的层间剪切强度,研究了化学表面处理的Kevlar缝线对缝合炭纤维/双马来酰亚胺树脂复合材料界面性能的影响。测试结果显示,表面处理后Kevlar缝线缝合的复合材料的吸湿率降低约52%,湿态层间剪切强度保持率提高15%。关键词:Kevlar缝线;表面化学接枝;双马来酰亚胺树
3、脂;炭纤维复合材料中图分类号:TB332文献标识码:AEffectofsurfacemodificationofKevlarstitchthreadsonmechanicalinterfacialpropertiesofcarbonfiber/bismaleimidestitchedcomposites1,2*12AITao,WANGRumin,DENGJie(1.DepartmentofAppliedChemistry,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi곰an710072,China
4、;2.The43rdInstituteofTheFourthAcademyofCASC,Xi곰an710025,China)Abstract:ToimprovethepropertiesofdurabilitytowardscombinedmoistureandtemperatureattackofstitchedcompositeswithKevlarthread,thesurfaceofKevlarstitchthreadwasmodifiedusingthemetalationandgraftingAllylgroup.
5、Themodifiedthreadwascharacterizedwithtensilemeasurement,SEMandXPS.TheresultsshowthatthesurfaceofthechemicaltreatedKevlarstitchthreadisrougherthanthatoftheuntreatedthread.Theoxygencontentincreasesby23%andthetensilestrengthdecreaseslittleunderthepropercondition.Theint
6、erfacialproper-tiesofthestitchedcarbonfibrereinforcedbismaleimide(BMI)resincompositesT300/QY9512withKevlarstitchedthreadswerestudiedbyinterlaminarshearstrength(ILSS).Theresultshowsthatthemoistureuptakeofcarbonfibre/stitchedBMIcompositeswithchemicaltreatedKevlarthrea
7、dsdecreasesby52%andtheresidueratioofILSSinthewetstateimprovesby15%.Keywords:Kevlarstitchthread;chemicalgraftingtreated;carbonfibrecomposites;bismaleimideresin传统的纤维增强树脂复合材料层板的加工费用性和强度,所以成为最常用的复合材料缝合线。但高、层间强度低、层间断裂韧性差以及抗冲击损伤是Kevlar纤维表面光洁,表面结晶度较高且缺少容限低。采用缝合线(常用Kevlar纱线
8、)穿过层板活性化学基团,因此造成它与树脂的粘附性及浸润厚度将预成型件缝合成为一个整体,采用树脂膜熔性差。另外,纤维表面的化学基团易与水分子形成渗透(RFI)或树脂转移模塑(RTM)成型工艺技术是氢键,使其具有较强的吸湿性。因此,在湿热条件[1]提高复合材料层间性能最有效的方法