采用调制式差示扫描量热技术(MDSC)实现了碳纤维/环氧预浸料固化过程中的热导率(垂直纤维方向和平行纤维方向)测定。在实基础上建立了预浸料固化过程中的热导率二元二次函数模型,确定了热导率随温度及固化度变化的函数关系。结果表明,T800/环氧预浸料沿纤维方向的热导率为1.15-1.40W/(m.K),垂直纤维方向热导率为0.85-1.25 W/(m.K)。在相同温度下,预浸料的热导率值随固化度的增大而减小;在相同固化度条件下,预浸料的热导率值随温度的升高而增大。验证结果表明,将拟合得到热导率二元二次函数关系用于预浸料固化过程的数值模拟时,将提高参数的准确性。
碳纤维/环氧预浸料的热压罐固化过程中,热压罐提供外部热源,在构件内部由于环氧树脂的固化反应也将产生热量,因此,构件内部的温度分布不仅依赖于外热源,还与树脂固化反应的放热量有关。这两部分热流的共同作用可能会导致构形复杂的复合材料结构局部温度较高,从而形成复杂的温度场分布,结果将导致非均匀固化影响构件质量。
热导率是材料传热能力的量度,决定着固化过程中热量流动。在碳纤维/环氧预浸料固化过程中,随着固化度的增加预浸料的热导率(K)也随之变化。因此,通过实验准确测定预浸料固化过程中的热导率变化规律,对于采用数值模拟技术准确预报固化过程中的温度场分布并最终指导工艺优化有着积极的意义。
资料下载:
