高粘度阻燃樹脂的復(fù)合材料成型工藝的模擬仿真及優(yōu)化.pdf

1、復(fù)合材料以其比重小、強(qiáng)度高、制作成形方便、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)和維護(hù)成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，使其在航空航天、公共交通運(yùn)輸、基礎(chǔ)設(shè)施、等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。但是復(fù)合材料的基體材料絕大部分是高分子有機(jī)材料，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的煙霧粉塵和有毒氣體，存在著安全隱患。
　　 因此復(fù)合材料的優(yōu)良的阻燃性能成為其可以廣泛應(yīng)用的前提。目前復(fù)合材料的阻燃方法主要有反應(yīng)型阻燃和添加型阻燃。從經(jīng)濟(jì)性和阻燃效果方面考慮，本文選用氫氧化鋁(ATH)作為阻燃填料，ATH在

2、高溫下就會分解為氧化鋁和水，生成的氧化鋁粉末起到隔絕氧氣的作用，而水變成水蒸汽既能隔絕空氣又能吸收更多熱量，另外ATH是兩性氫氧化物，其可以中和煙霧中有毒的酸堿性物質(zhì)HC1、NH3等。但是樹脂中加入填料后，粘度變大，導(dǎo)致復(fù)合材料成型工藝?yán)щy。
　　 本文采用數(shù)字粘度儀對不同溫度和促進(jìn)劑下添加氫氧化鋁(ATH)的不飽和聚酯樹脂(UPR)的粘度和凝膠時(shí)間進(jìn)行測試，研究溫度和促進(jìn)劑對粘度和凝膠時(shí)間的影響。用單向法測試玻璃纖維氈各向的滲

3、透率。然后通過獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為參數(shù)，采用一復(fù)合材料部件模型，用RTM和VARTM工藝進(jìn)行模擬仿真。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
　　 (1)溫度對初始粘度和平均粘度的大小起主要性作用，但是，在不添加固化劑的情況下，樹脂的粘度隨著時(shí)間的變長而逐漸變大。
　　 (2)在設(shè)定的間隔下，溫度對凝膠時(shí)間的影響要大于促進(jìn)劑。
　　 (3)玻璃纖維氈的各向滲透率基本相等。
　　 模擬仿真結(jié)果表明:
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