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1、固体火箭技术第24卷第4期JournalofSolidRocketTechnologyVol.24No.42001 文章编号:100622793(2001)0420066203aPBO纤维复合材料探索研究王百亚,任鹏刚,杨建奎(中国航天科技集团公司四院四十三所,西安 710025)摘要:简要概述了PBO纤维及其复合材料的应用,分别进展,新型高性能纤维层出不穷,在材料领域内十分行了PBO纤维ö环氧复合材料干法、湿法缠绕成型的NOL活跃。从现已开发的纤维品种中,PBO(聚对苯撑苯环性能试验分析,并采用电晕表面处理方法对NOL环进行并双恶
2、唑)纤维最为突出。该纤维原由美国空军了试验研究;选用干法缠绕成型工艺进行了5150mm压力1970年作为飞机用结构材料开始研制,后得到了容器试验,初步结果表明,电晕处理效果不明显;5150mm各国研究人员的普遍关注和研究。压力容器的pVöWC可达47155km。PBO纤维是聚芳杂环类芳族有机纤维,其分关键词:聚合物基复合材料;有机增加纤维;缠绕工艺;性能子化学结构为试验中图分类号:V258文献标识码:A[1]具有刚性极强的线形伸直链结构。TheexploriatorystudyontheadvancedPBOfiber日本东洋纺公司生
3、产的“Zylon”PBO纤维是通composite过高分子液晶纺丝技术得到初生丝。此项技术,东[2]WANGBai2ya,RENPeng2gang,YANGJian2kui洋公司有一定研究。该纤维性能指标:PBO2AS3∥The43rdInstituteoftheFourthAcademyofCASC,纤维密度1154göcm;拉伸强度518GPa;拉伸模量Xi'an710025,China.180GPa;断裂伸长率315%;吸湿率210%;热分解温度650℃;极限氧指数LDI68。PBO2HM纤维的3Abstract:Theappl
4、icationofPBOfiberanditscomposite密度1156göcm;拉伸强度518GPa;拉伸模量arebrieflyintroduced.Experimentalanalysisoftheme2280GPa;断裂伸长率215%;吸湿率016%;热分解chanicalpropertiesofPBOfiberöepoxycompositeNOL温度650℃;极限氧指数LDI68。1991～1994年美ringspreparedbypre2impregnatedandwetprecesseswind2国DOW化学公司与日
5、本东洋纺公司合作共同开ingrespectively,andthetestingresearchofNOLringswas发PBO纤维制造技术,1995年就已开始小批量生carriedoutbyelectronicradiationtreatmentonPBOfiber.产。参考文献[3]报道了抗拉强度已达710GPa,杨Pre2impregnated2roving2wound5150mmpressurevessels氏模量300～400GPa,成为当前纤维增强复合材料weretested.Thepreliminaryresultss
6、howthatnoobvious中比强度和比模量最高的增强材料。improvmentofinterfacialpropertiesoffiberöepoxycom2positebyelectronicradiationtreatmentexists;Thecharac2在PBO纤维复合材料壳体方面,美国teristiccoefficientpVöWCofthevesselsreach47.55km.Bruswick公司已采用抗拉强度为515GPa级的Keywords:polymermatrixcomposite;organicrein
7、forcedPBO纤维进行缠绕容器的综合研究,共缠绕6台fiber;winding;performancetest内径250mm的球形高压容器,实测平均爆破压强91MPa,纤维发挥应力4173GPa,纤维强度转化率1 引言86%。该复合材料特性系数pVöWC为6512km,与近年来,随着分子设计和工艺技术的不断发T2400炭纤维缠绕容器(抗拉强度5165GPa,pVöa收稿日期:2000212219。作者简介:王百亚(1965-),女,高工,从事复合材料研究工作。—66—©1995-2004TsinghuaTongfangOptica
8、lDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.2001年12月王百亚,等:PBO纤维复合材料探索研究第24卷[3]WC仅为4512km)相比要高31%。此外,由于采用干、湿法配方缠绕NOL环进行力学性能P
