樹脂傳遞模塑碳-環(huán)氧復合材料界面優(yōu)化.pdf

1、樹脂傳遞模塑(Resin Transfer Molding，RTM)工藝是一種制造高性能纖維增強聚合物基復合材料的先進技術，因其成型速度快、生產效率高、成本低、對環(huán)境污染小的特點，在航空、航天及交通運輸?shù)确矫娴玫皆絹碓綇V泛的應用，特別是在具有高比強度、高比模量的高性能樹脂基復合材料的成型方面具有很大的優(yōu)勢。RTM成型工藝的特點和碳纖維的自身的特性決定了RTM成型復合材料存在弱界面問題，這對復合材料的使用產生很大的影響。因此，研究纖維改性

2、對RTM成型復合材料界面的影響具有重要的理論意義和實用價值。
　　本文通過對E-51改性TDE-85環(huán)氧樹脂體系的優(yōu)化，確定了RTM用樹脂體系為E-51：TDE-85=0.3，并通過對所選樹脂體系建立化學流變模型，確定了RTM成型工藝注射窗口。研究了等離子體處理對碳纖維的表面性能及其復合材料力學性能的影響。采用X光電子能譜(XPS)、原子力顯微鏡(AFM)、動態(tài)接觸角測試(DCA)對等離子體處理前后的碳纖維表面進行表征。結果表明，

3、經過等離子體處理后，碳纖維表面的元素發(fā)生了明顯變化，碳纖維表面引入了活性基團；表面出現(xiàn)了溝槽和蝕刻坑，纖維的比表面積增大；纖維的接觸角下降，表面能增加，纖維與樹脂的浸潤性增強。經過等離子體處理后，RTM成型復合材料的彎曲和層間剪切強度均提高，在處理時間為3min時，彎曲和層間剪切強度都達到最大分別為885.50MPa和50.22MPa，比未處理的彎曲強度(758.60MPa)和層間剪切強度(38.99MPa)分別提高了16.72％和28