環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料微波固化工藝研究.pdf

1、微波固化是一種利用微波輻射產(chǎn)生熱量使樹脂發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的快速固化技術(shù)。該技術(shù)相比于傳統(tǒng)的加熱固化方式有著固化均勻、速度快、易于控制、節(jié)省能源等優(yōu)勢(shì)。本文以復(fù)合材料風(fēng)電葉片微波修補(bǔ)技術(shù)為研究背景，開展了環(huán)氧樹脂及其復(fù)合材料微波固化工藝的基礎(chǔ)性研究，為微波固化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　為實(shí)現(xiàn)微波固化設(shè)備的自動(dòng)化控制，根據(jù)微波固化工藝特點(diǎn)、固化工藝參數(shù)控制需求，設(shè)計(jì)了微波設(shè)備控制方案，即采用PLC對(duì)輸出功率、加熱時(shí)間、間歇時(shí)間和

2、加熱周期等四個(gè)主要工藝參數(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)精確控制。
　　為研究環(huán)氧樹脂體系的微波固化工藝，分析固化機(jī)理并根據(jù)微波加熱特性，篩選出三種環(huán)氧樹脂固化體系，以固化效率為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)化體系配方，并通過設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)研究微波固化工藝參數(shù)影響規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，將微波固化與熱固化得到的澆鑄體的拉伸性能和彎曲性能進(jìn)行比較，對(duì)體系微波固化工藝特性做出進(jìn)一步評(píng)價(jià)，研究得到如下結(jié)論：（1）微波固化大大節(jié)約固化時(shí)間，環(huán)氧+聚酰胺體系固化時(shí)間縮短近2/3，環(huán)氧+酸酐

3、體系固化時(shí)間縮短近3/4；（2）不發(fā)生灼燒或爆聚現(xiàn)象的前提下，選擇高輸出功率、長(zhǎng)加熱時(shí)間和周期、短的間歇時(shí)間能大幅度提高固化效率；（3）聚酰胺體系澆鑄體拉伸性能與其熱固化產(chǎn)物相近，彎曲性能下降約20％。而酸酐體系微波固化產(chǎn)物性能則全面下降，其影響因素較多。
　　為研究各樹脂體系復(fù)合材料微波固化特性，參考樹脂體系的微波固化工藝參數(shù)，確定微波固化工藝。通過對(duì)熱固化和微波固化兩種固化方式下纖維增強(qiáng)復(fù)合材料層合板的拉伸性能和彎曲性能測(cè)試，