碳纤维复合材料发动机壳体用韧性环氧树脂基体的研究

       在综合考虑粘度一力学性能一耐热性能的基础上，开发了一种适用于碳纤维复合材料固体火箭发动机壳体湿法缠绕成型的韧性环氧树脂基体。用DSC．FT -IR等分析手段对该树脂基体的固化反应动力学参数、树脂基体固化物性能和复合材料性能进行了系统研究。结果表明，该树脂基体粘度小、适用期长、韧性高，与碳纤维界面粘接好，所制得的复合材料壳体纤维强度转化率高。
       碳纤维及其聚合物基复合材料具有高的比强度、比模量、导电、传热和热膨胀系数小等一系列优异的性能，目前己成为最理想的宇航工业材料之一，世界各国对其发展及其应用都给予了高度重视。
       环氧树脂是一种优异的热固性树脂，许多年以来，一直是先进复合材料领域普遍采用的树脂基体，这是与其较好的耐热性、良好的力学性能以及优异的工艺性分不开的[。但是随着碳纤维性能的提高，如何在保持环氧树脂良好的工艺性、力学性能和耐热性的同时，兼顾韧性，以便充分发挥碳纤维高强高模的特点，提高纤维强度转化率即制成的复合材料纤维的发挥强度与单丝测试强度的百分比值，一直是该领域的一个研究热点。目前环氧树脂的增韧改性方法很多，主要有橡胶弹性体增韧、热塑性树脂增韧、热致性液晶聚合物增韧、改变交联网络的化学结构增韧等。本文作者针对先进复合材料领域应用很广的芳香胺／环氧树脂体系，经过配方的设计筛选，结合力学性能、耐热性能的测试分析，开发出了一种韧性、耐热性能及其工艺性能都较好的改性环氧树脂基体，它不但可以满足航天航空发动机壳体对先进复合材料湿法缠绕成型用树脂基体的要求，而且该树脂基体具有与碳纤维界面粘接强度高，纤维强度转化率高，压力容器特性系数(pv/ w)高等一系列优异的特性。

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