一种耐高温环氧树脂及其预浸料的制备与性能研究 被引量：7

1

作者 叶国方 杨小兵 +1 位作者 廖国峰 许少少 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期119-123,共5页

以合适比例的耐高温多官能团环氧树脂树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、增韧剂、双氰胺和有机脲类促进剂为原料制备耐高温环氧树脂,然后采用该树脂与东丽T700碳纤维通过热熔两步法制备预浸料。研究了树脂的固化反应特性、80℃(熔胶温度)下的... 以合适比例的耐高温多官能团环氧树脂树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、增韧剂、双氰胺和有机脲类促进剂为原料制备耐高温环氧树脂,然后采用该树脂与东丽T700碳纤维通过热熔两步法制备预浸料。研究了树脂的固化反应特性、80℃(熔胶温度)下的黏度变化规律、耐热性能和固化物的室温与高温(150℃)力学性能,以及复合材料的耐热性能和室温与高温(150℃)力学性能。结果表明,树脂具有高的耐热性能(T_(g)=242.9℃)、良好的低温稳定性和高温反应性,其力学性能良好,且高温下性能保持率高;复合材料具有高的耐热性能(T_(g)=239.4℃)、良好的力学性能和优异的高温下性能保持率。 展开更多

关键词 高温 环氧树脂 热熔法预浸料 力学性能

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碳纤维用耐高温型环氧树脂上浆剂的制备及性能研究 被引量：6

2

作者 高艳 杨小兵 +1 位作者 廖国峰 许少少 《高科技纤维与应用》 CAS 2020年第4期15-19,共5页

本文用二乙醇胺改性四官能团环氧树脂MF-4101H,采用自乳化法制备耐高温型环氧树脂乳液。研究了二乙醇胺的最佳用量、反应工艺参数对实验结果的影响。结果表明,当环氧树脂与二乙醇胺按摩尔比为1∶3时,所制备的耐高温型环氧树脂上浆剂的... 本文用二乙醇胺改性四官能团环氧树脂MF-4101H,采用自乳化法制备耐高温型环氧树脂乳液。研究了二乙醇胺的最佳用量、反应工艺参数对实验结果的影响。结果表明,当环氧树脂与二乙醇胺按摩尔比为1∶3时,所制备的耐高温型环氧树脂上浆剂的乳液稳定性最好;最佳反应条件为80℃下反应2.5 h;与未上浆的碳纤维相比,上浆后的碳纤维表面的沟槽浅,表面缺陷也显著降低;上浆后的碳纤维所制备的复合材料层合板在160℃高温下,层间剪切强度仍能保持65%以上。 展开更多

关键词 上浆剂 环氧树脂 碳纤维 热稳定性

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单向CF/PA6复合材料性能劣化及老化寿命预测

3

作者 余冰 任天翔 +5 位作者 缪宏超 陈立峰 沈伟 王伟 赵德方 占海华 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-122,共7页

利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的... 利用热压成型工艺制备出碳纤维(CF)/尼龙6(PA6)复合材料单向板,并将复合材料试样置于蒸馏水热水浴中,分别在25,60,80℃下进行不同时间的湿热老化,再对湿热老化后复合材料试样进行吸湿测试、三点弯曲测试、微观形貌表征,探究复合材料的吸湿规律、力学性能劣化规律和微观形貌变化,并对复合材料的长期寿命进行预测。结果发现,复合材料在25,60℃下的吸湿行为基本符合Fick扩散定律,而80℃下在老化最后阶段出现了背离Fick扩散定律现象。复合材料的弯曲强度随老化温度、老化时间的增加呈下降趋势,分别在25,60,80℃下老化120 d后,试样弯曲强度分别下降了22.78%,25.0%,26.25%。但是老化温度、老化时间对弯曲弹性模量无显著影响,且CF与PA6树脂之间的界面黏合性能随着温度、时间的增加逐渐变差。以绍兴2021年平均温度作为服役温度,基于加速老化测试模型和阿伦尼乌斯理论建立了CF/PA6复合材料在服役环境下剩余弯曲强度的预测模型,可预测到1 400 d后,CF/PA6复合材料的弯曲强度保留率在64.8%左右。 展开更多

关键词 CF/PA6复合材料 吸湿行为 弯曲性能 微观形貌 寿命预测

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大型无人机复合材料舵面整体制造技术

4

作者 戈家荣 关国英 +2 位作者 姚子佳 童方强 王博群 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期76-80,共5页

针对大型无人机复合材料舵面整体成型困难的问题,设计了一种金属组合阴模,以及硅橡胶+铝块可拆卸式芯模,采用手工铺贴方式和烘箱固化成型工艺,制备出内、外表观良好的舵面,且工艺稳定、制造简便、成本较低,结果验证了该方法的可行性和... 针对大型无人机复合材料舵面整体成型困难的问题,设计了一种金属组合阴模,以及硅橡胶+铝块可拆卸式芯模,采用手工铺贴方式和烘箱固化成型工艺,制备出内、外表观良好的舵面,且工艺稳定、制造简便、成本较低,结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 无人机 复合材料 舵面 整体制造 整体成型 硅橡胶

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三维角联锁机织复合材料的制备及其弯曲压缩失效机制

5

作者 李天宇 沈伟 +1 位作者 陈立峰 竺铝涛 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期183-189,共7页

为掌握三维纺织结构复合材料在准静态下的失效机制,以碳纤维角联锁预制体为增强体,环氧树脂为基体,采用树脂传递模塑成型工艺制备三维角联锁机织复合材料,并对试样进行匀速载荷下的三点弯曲和压缩试验。采用X射线计算机断层扫描技术观... 为掌握三维纺织结构复合材料在准静态下的失效机制,以碳纤维角联锁预制体为增强体,环氧树脂为基体,采用树脂传递模塑成型工艺制备三维角联锁机织复合材料,并对试样进行匀速载荷下的三点弯曲和压缩试验。采用X射线计算机断层扫描技术观测材料内部结构的损伤情况,并分析材料的失效机制。结果表明:三维角联锁机织复合材料的弯曲强度达到136.43 MPa,弹性模量接近20 GPa,材料的抗弯曲性能优异;基体开裂、下表面纤维断裂和分层是材料的主要弯曲失效模式;材料沿厚度方向的压缩应力达到266.17 MPa,具有良好的抗压缩性能;当承受压缩载荷时,材料在厚度方向上的主要破坏机制表现为剪切破坏。 展开更多

关键词 角联锁结构 复合材料 角联锁机织复合材料 碳纤维 弯曲性能 压缩性能 失效机制

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适用于拉挤成型工艺环氧树脂及其碳纤复合材料研究 被引量：3

6

作者 廖国峰 沈伟 +3 位作者 吕飘飘 杨小兵 牛腾腾 高艳 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期64-68,共5页

为研制适用于拉挤成型工艺的环氧树脂,以乙二醇缩水甘油醚(XY-669)为活性稀释剂,研究了其对体系性能的影响。通过对树脂体系的黏度、固化反应、浇铸体的力学等性能表征,确定了低黏度液态树脂配方体系。当XY-669添加量为15份时,该树脂体... 为研制适用于拉挤成型工艺的环氧树脂,以乙二醇缩水甘油醚(XY-669)为活性稀释剂,研究了其对体系性能的影响。通过对树脂体系的黏度、固化反应、浇铸体的力学等性能表征,确定了低黏度液态树脂配方体系。当XY-669添加量为15份时,该树脂体系在常温下黏度低、适用期较长、拉伸强度可达83MPa,弯曲强度可达150MPa,玻璃化温度(Tg)可达151℃。在此基础上,采用拉挤成型工艺制备了碳纤维复合材料,并探讨了拉挤工艺参数对复合材料性能的影响,进而确定了最佳拉挤成型温度和速度。当成型温度分别为110℃(一段)、160℃(二段)和200℃(三段)时,拉挤速度为0.25cm/min时,所制备的碳纤维复合材料的力学性能最佳。研究结果表明,研制的环氧树脂满足拉挤成型工艺的性能要求,可制备性能优异的复合材料。 展开更多

关键词 环氧树脂 活性稀释剂 碳纤维 拉挤成型 复合材料

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复合材料汽车板簧的应用研究进展 被引量：5

7

作者 王振兴 竺铝涛 沈伟 《浙江理工大学学报（自然科学版）》 2022年第1期38-43,共6页

为了降低燃油消耗和污染排放,汽车零部件开始选用轻质高强的复合材料替代钢材。板簧是汽车悬架系统的关键性零部件,也是汽车减重的重要组成部分。相对于钢板弹簧,复合材料板簧在至少减重50%的同时还具有更高的疲劳寿命、更佳的阻尼效果... 为了降低燃油消耗和污染排放,汽车零部件开始选用轻质高强的复合材料替代钢材。板簧是汽车悬架系统的关键性零部件,也是汽车减重的重要组成部分。相对于钢板弹簧,复合材料板簧在至少减重50%的同时还具有更高的疲劳寿命、更佳的阻尼效果以及更良好的耐腐蚀性等性能。介绍了复合材料板簧在国内外的应用和研究现状,分析了复合材料板簧的主要成型工艺及性能特点,并对今后的发展方向进行了思考:应从复合材料板簧的目标应用角度出发,建立从原材料制备、结构设计、工艺优化、自动化生产及性能检测为一体复合材料板簧生产流程,只有生产出兼具高性能和低成本的复合材料板簧才能推动其在汽车行业更普遍的应用。 展开更多

关键词 复合材料 板簧 研究进展 生产工艺 性能特点 轻量化

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纤维缠绕工艺在复合材料压力容器上的研究进展 被引量：1

8

作者 黄泽升 竺铝涛 +1 位作者 沈伟 陈立峰 《现代纺织技术》 北大核心 2023年第2期230-243,共14页

与金属压力容器相比,采用纤维缠绕工艺制备的复合材料压力容器具有很好的减重效果,改变了氢气、天然气等一次性能源储存和运输原则。首先介绍了网格理论提供了纤维缠绕压力容器壳体设计解决方案;其次指出了非测地线缠绕工艺的研究引领... 与金属压力容器相比,采用纤维缠绕工艺制备的复合材料压力容器具有很好的减重效果,改变了氢气、天然气等一次性能源储存和运输原则。首先介绍了网格理论提供了纤维缠绕压力容器壳体设计解决方案;其次指出了非测地线缠绕工艺的研究引领了对纤维缠绕线型设计的发展;然后对不同缠绕工艺进行对比分析综述出复合材料压力容器在缠绕层成型工艺、缠绕层质量以及缠绕层检测标准3个方面的研究进展;最后总结了目前纤维缠绕工艺在复合材料压力容器上的发展趋势并进行展望。 展开更多

关键词 网格理论 非测地线缠绕 压力容器 湿法缠绕 失效分析

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大尺寸S形复合材料进气道整体制造技术 被引量：1

9

作者 戈家荣 范景峰 +3 位作者 蔡念忠 陈丽岩 朱高良 贠莉娜 《航空精密制造技术》 2022年第6期1-4,共4页

针对大尺寸S形复合材料进气道整体成型困难的问题,设计了一种金属组合模具,选用碳纤维/环氧树脂预浸料、过拉伸蜂窝及泡沫夹芯材料,采用手工铺层方式和热压罐成型工艺,制备出内、外型面均满足设计要求的进气道,产品质量可靠、制造简便... 针对大尺寸S形复合材料进气道整体成型困难的问题,设计了一种金属组合模具,选用碳纤维/环氧树脂预浸料、过拉伸蜂窝及泡沫夹芯材料,采用手工铺层方式和热压罐成型工艺,制备出内、外型面均满足设计要求的进气道,产品质量可靠、制造简便、成本较低,结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 复合材料进气道 整体制造 整体成型 热压罐成型 大尺寸 S形

原文传递

曲线间中心线的自动创建方法

10

作者 戈家荣 王占宇 +1 位作者 陈丽岩 段晓松 《机械制造与自动化》 2022年第6期161-164,共4页

介绍一种自动创建曲线间中心线的方法,基于等距原则和有限元法,使用二分法调整中点在直线上的比例参数,得到曲线间的中心线,并以两条曲率非线性变化的自由曲线和某复合材料导弹弹翼为例,验证该方法的可行性和有效性。

关键词 曲线 中心线 二分法

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异形零件分型线的自动创建方法 被引量：1

11

作者 戈家荣 王占宇 +1 位作者 蔡万龙 关国英 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2022年第4期98-103,共6页

针对异形零件分型线创建困难的问题,提出了一种自动创建分型线的新方法,该方法基于最大轮廓原则和有限元法,首先在零件表面上创建多条平行的网格线,然后利用VB语言程序在网格线上创建等分点,并使用冒泡法查找到最大轮廓点,再将这些点连... 针对异形零件分型线创建困难的问题,提出了一种自动创建分型线的新方法,该方法基于最大轮廓原则和有限元法,首先在零件表面上创建多条平行的网格线,然后利用VB语言程序在网格线上创建等分点,并使用冒泡法查找到最大轮廓点,再将这些点连成曲线,即为零件的分型线。最后根据该分型线设计模具,并成功进行了零件的制备。结果表明,该方法具有较高的效率和实用性。 展开更多

关键词 异形 分型线 冒泡法 复合材料

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模具零件毛坯尺寸的自动导出方法 被引量：1

12

作者 戈家荣 姚子佳 +2 位作者 朱高良 赵云 李治举 《模具工业》 2022年第7期22-25,共4页

针对三维设计软件不能精确测量零件毛坯尺寸或可测量但不能批量自动导出测量结果的问题,提出一种自动导出零件毛坯尺寸的方法,采用CATIA二次开发技术,使用VB语言编制程序,快速、批量、自动地测量文件夹中所有零件的毛坯尺寸,并将结果导... 针对三维设计软件不能精确测量零件毛坯尺寸或可测量但不能批量自动导出测量结果的问题,提出一种自动导出零件毛坯尺寸的方法,采用CATIA二次开发技术,使用VB语言编制程序,快速、批量、自动地测量文件夹中所有零件的毛坯尺寸,并将结果导出至Excel表中,还介绍了程序设计原理和主要步骤,并给出了部分关键代码,最后以1个模具组件为例,验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多

关键词 CATIA VBA 二次开发 毛坯尺寸 自动导出

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反演导热系数的计算方法在热处理工艺的应用

13

作者 张继涛 赵丽民 巩笑源 《铸造设备与工艺》 2020年第3期33-39,共7页

本文基于反向热传导问题在热处理工艺中的应用,利用Deform反传热模型首先假定表面换热系数初值,通过导热微分方程推算内部温度值;然后根据推算值与实验测定值的差值不断修正设定值,最终使推算值逼近测定值,求得表面换热系数,在热处理数... 本文基于反向热传导问题在热处理工艺中的应用,利用Deform反传热模型首先假定表面换热系数初值,通过导热微分方程推算内部温度值;然后根据推算值与实验测定值的差值不断修正设定值,最终使推算值逼近测定值,求得表面换热系数,在热处理数值计算中作为边界条件;然后使用仿真软件Deform分析了渗碳淬火过程中斜齿轮的变形,并结合了热传导、碳扩散、相变和热应力的耦合计算;通过考虑齿轮的实际渗碳和淬火技术,并通过求解扩散方程来模拟齿轮的渗碳过程,获得渗碳层中的碳含量分布;然后基于金属热力学原理,仿真齿轮淬火过程,得到淬火过程组织成分和应力分布。结果表明渗碳对淬火过程有着显著影响。 展开更多

关键词 工件的淬火 反向热传导 DEFORM 热处理 数值计算

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光传送网建模与价值评估

14

作者 张继涛 赵丽民 巩笑源 《信息通信》 2020年第7期20-24,共5页

文章针对光传送网的规划与建设中,对光纤通信网络工作原理以及价值评估体系进行分析和建模,从底层物理出发,建立三种调制格式的仿真模型和光传送链路仿真模型,求解不同调制格式的信噪比及误码率容限点的跨段数,并从仿真实验角度验证了... 文章针对光传送网的规划与建设中,对光纤通信网络工作原理以及价值评估体系进行分析和建模,从底层物理出发,建立三种调制格式的仿真模型和光传送链路仿真模型,求解不同调制格式的信噪比及误码率容限点的跨段数,并从仿真实验角度验证了理论推导合理性,基于光纤的信息容量和传输距离,建立多目标优化模型,求解得最优网络规划方案,为我国城市群制定光传送网规划,采用约束法,以光纤总距离最短为约束目标,求解其余目标最优的网络规划的非劣解,最后综合考虑了传输距离,传输容量、网络拓扑等各种因素,寻找到最大化网络的价值的光传送网链路设计。 展开更多

关键词 光传送链路 遗传算法 城市网络规划 多目标最优化

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基于边界效应模型的玻璃纤维复合材料准脆性断裂性能分析

15

作者 竺铝涛 郝丽 +1 位作者 沈伟 祝成炎 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期75-80,共6页

为解决玻璃纤维复合材料的准脆性断裂问题,基于边界效应模型,引入玻璃纤维复合材料的单层预浸料厚度作为特征复合材料单元建立解析表达式,在三点弯曲条件下测得带有浅表面刮痕试样的峰值载荷,计算得到准脆性断裂参数:抗拉强度和断裂韧... 为解决玻璃纤维复合材料的准脆性断裂问题,基于边界效应模型,引入玻璃纤维复合材料的单层预浸料厚度作为特征复合材料单元建立解析表达式,在三点弯曲条件下测得带有浅表面刮痕试样的峰值载荷,计算得到准脆性断裂参数:抗拉强度和断裂韧性。经正态分布分析后得到断裂参数均值:抗拉强度为169.48 MPa,断裂韧性为20.34 MPa·m^(1/2),在具有95%的可靠性范围内几乎覆盖了全部试验离散点。将试样参数拟合在一起,得到断裂载荷与等效面积的线性拟合曲线,结果表明:使用正态分布法和线性拟合法得到的抗拉强度吻合度较高,二者之间的误差仅为4.95%。 展开更多

关键词 玻璃纤维复合材料 边界效应 抗拉强度 断裂韧性 准脆性断裂性能

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碳纤维复合材料弹翼模压成型模设计

16

作者 汪洋 戈家荣 +2 位作者 邹尚武 胡纪根 孙琦 《模具工业》 2022年第10期60-64,共5页

介绍了一种碳纤维复合材料弹翼的模压成型模设计,从碳纤维铺层、模具设计、强度校核等方面阐述了弹翼的成型过程,并从导柱导套、型腔板、溢料槽和限位块的设计描述了模具结构的特点。

关键词 碳纤维复合材料 弹翼 模压模具 强度校核

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不同铺层工艺对超大厚度碳纤维复合材料构件拉拔性能的影响研究

17

作者 沈伟 李冠华 +2 位作者 谭波 贠丽娜 胡纪根 《高科技纤维与应用》 CAS 2021年第5期62-66,共5页

研究了不同的铺层工艺方法对超大厚度(>100 mm)碳纤维复合材料构件结构强度的影响,通过螺栓内嵌连接复合材料样品的拉拔性能测试进行验证。实验结果表明,利用全预浸料铺层时,铺层方向应沿厚度方向平叠铺层,且厚度不应超过125 mm;此外... 研究了不同的铺层工艺方法对超大厚度(>100 mm)碳纤维复合材料构件结构强度的影响,通过螺栓内嵌连接复合材料样品的拉拔性能测试进行验证。实验结果表明,利用全预浸料铺层时,铺层方向应沿厚度方向平叠铺层,且厚度不应超过125 mm;此外,还可以采用预混料/预浸料混合铺层的方式,保证构件的结构性能并提高生产效率。 展开更多

关键词 超大厚度 碳纤维复合材料 螺栓 拉拔性能。

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碳纤维用湿法缠绕成型工艺环氧树脂研究 被引量：6

18

作者 廖国峰 沈伟 +3 位作者 张继涛 杨小兵 王栋 赵丽民 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第8期101-105,110,共6页

针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适... 针对适用于湿法缠绕成型的环氧树脂体系,以多官能度环氧树脂和芳香胺类固化剂为主体,研制了高性能湿法缠绕环氧树脂。采用非等温固化模型及凝胶模型研究了环氧树脂的固化行为,明确了时间-温度-固化行为之间的关系。该环氧树脂黏度低,适用期长且固化物具有优异的力学性能。在此基础上,采用碳纤维(T700-S)作为增强材料制备了碳纤维复合材料,其中NOL环拉伸强度为2674MPa,拉伸模量为173GPa,剪切强度为68.2MPa;单向碳纤维板拉伸强度为2412MPa,拉伸模量为154GPa,剪切强度为74.5MPa。 展开更多

关键词 湿法缠绕成型工艺 环氧树脂 固化动力学 碳纤维 复合材料

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中低温固化碳纤维预浸料的制备与性能 被引量：4

19

作者 廖国峰 杨小兵 +3 位作者 吕飘飘 叶国方 高艳 刘端娜 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2020年第12期59-63,共5页

开发了可在中低温下完成固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。通过对树脂体系的粘度-温度变化、凝胶时间-温度关系和固化特征的分析,确定了树脂体系的组分配方及固化制度。同时探究了滚筒的温度和压力对纤维浸润性的影响,确定... 开发了可在中低温下完成固化并适用于热熔法制备预浸料的环氧树脂体系。通过对树脂体系的粘度-温度变化、凝胶时间-温度关系和固化特征的分析,确定了树脂体系的组分配方及固化制度。同时探究了滚筒的温度和压力对纤维浸润性的影响,确定了最佳工艺参数。研究表明,制备的T700碳纤维预浸料具有良好的工艺性以及力学性能,其纵向拉伸强度为2588 MPa,纵向压缩强度为1229 MPa,弯曲强度为1749 MPa,层间剪切强度为83 MPa。 展开更多

关键词 复合材料 预浸料 环氧树脂 中低温固化

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浅谈铺贴大厚度复合材料成型工艺的研究

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作者 黄庆波 姚子佳 +2 位作者 陈立峰 叶国方 陈丽岩 《高科技纤维与应用》 CAS 2023年第5期43-50,共8页

为研究大厚度复合材料制品的成型工艺,将采用M35J碳纤维/低温环氧树脂基预浸料,每次通过手工铺贴不同厚度的层压板制品,并多次固化,结合在层压板制品的表面、侧边、中间提前预埋热电偶,在升温固化过程中对层合板温度的实时监控,通过放... 为研究大厚度复合材料制品的成型工艺,将采用M35J碳纤维/低温环氧树脂基预浸料,每次通过手工铺贴不同厚度的层压板制品,并多次固化,结合在层压板制品的表面、侧边、中间提前预埋热电偶,在升温固化过程中对层合板温度的实时监控,通过放热峰、放热焓及不同的升温速率对成型工艺的系统研究,确定了每一次层压板固化的厚度及成型工艺,最终得到质量优异的大厚度的复合材料制品。 展开更多

关键词 复合材料层压板 不同厚度 成型工艺 预浸料

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