真空辅助树脂灌注树脂制备4
VARI(Vacuum Assisted Resin lnfusion,简称真空辅助成型)技术是一种新型的复合材料低成本、高性能成型技术,近年来在航空领域受到广泛的重视。VARI成型技术特点是成本低、产品孔隙率低、性能与热压罐工艺接近、适合制造大型结构等。据环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,对于大尺寸、大厚度的复合材料制作,VA则是一种十分有效的成型方法;而采用以往的复合材料成型工艺,较大的模具选材困难,而且成本昂贵、制造十分困难,尤其是大厚度的船舶、车、飞机等结构件。
3、G0827/BA9912复合材料的力学性能采用VARI成型技术制备了G0827/BA9912复合材料层压板,并测试了基本力学性能,性能数据如表2所示。LWR-1树脂为北京航空制造工程研究所开发的适于热压罐成型工艺的中温(130±5℃)固化环氧树脂体系,已用于强五型号上,其中T300为碳纤维。为了更好地说明所制VARI复合材料性能的特色,在此将G0827/BA9912复合材料和T300/LWR-1复合材料的性能进行了比较。分析表2可知,VARI成型的G0827/BA9912复合材料与热压罐成型的T300/LWR-1复合材料的力学性能相近,说明G0827/BA9912复合材料力学性能优良,接近同类树脂热压罐成型复合材料层压板的性能水平。

对于航空结构复合材料而言,不仅要求优良的力学性能,还需要优良的耐热性能。因此在此探讨了G0827/BA9912复合材料的耐热性能。对所制VARI复合材料进行了DMA分析,测试了其玻璃化转变温度和贮能模量变化情况。据环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家介绍,图5即为G0827/BA9912复合材料的DMA曲线。分析图5可知,G0827/BA9912复合材料的玻璃化转变温度高达195cC,其模量―温度曲线的拐点为173.9℃,82℃时的模量保持率达到88%,120℃时则达到了80.1%。测试了所制G0827/BA9912复合材料在82℃和120℃下的基本力学性能,性能数据如表3所示。将之与室温下的力学性能数据进行比较分析可知,G0827/BA9912复合材料性能的高温保持率很高,耐热性优良。
表3 G0827/BA9912复合材料的高温性能
|
项 目 |
拉伸强度/MPa |
拉伸模量/GPa |
压缩强度/MPa |
压缩模量/GPa |
弯曲强度/MPa |
弯曲模量/GPa |
层间剪切强度/MPa |
|
82℃ |
1792 |
125 |
1046 |
125 |
1526 |
126 |
79 |
|
保持率 |
97.7% |
|
87.8% |
|
88.7% |
|
77.5% |
|
120℃ |
1713 |
129 |
927 |
129 |
1329 |
127 |
63.7 |
|
保持率 |
93.4% |
一 |
77.8% |
一 |
77.2% |
一 |
62.5% |
针对VARI低成本成型技术对基体树脂的低黏度高性能等要求,开发了配套基体树脂BA9912中温固化环氧树脂体系。环氧树脂行业协会(www.epoxy-e.cn)专家表示,BA9912树脂具有黏度和固化温度低,力学性能、耐热性能和工艺性能优良等特点,满足VARI成型工艺要求,适于在航空航天领域中的广泛应用。









































