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先进复合材料国防科技重点实验室的航空树脂基复合材料研发进展 被引量:35
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作者 李斌太 邢丽英 +6 位作者 包建文 安学锋 张洋 石峰晖 李雪芹 焦健 陈祥宝 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期92-100,共9页
归纳先进复合材料国防科技重点实验室在航空先进树脂基复合材料方面的应用和研究进展。研制出超薄热塑性无纺织物层间增韧技术以实现提高复合材料的CAI性能。设计出的多夹层结构具有多层吸收拓展频带的作用,使多夹层隐身复合材料的吸收... 归纳先进复合材料国防科技重点实验室在航空先进树脂基复合材料方面的应用和研究进展。研制出超薄热塑性无纺织物层间增韧技术以实现提高复合材料的CAI性能。设计出的多夹层结构具有多层吸收拓展频带的作用,使多夹层隐身复合材料的吸收频宽达1~18GHz。高韧性树脂基复合材料和耐高温复合材料技术得到发展,并形成预浸料-热压灌成型、液态成型和自动化制造技术体系。发展复合材料固化、树脂流动、固化变形等模拟优化技术,并建立复合材料数据库技术。建立先进复合材料国防科技重点实验室可在支撑航空装备研制,在航空复合材料创新引领、体系主导、基础支撑和保障应用方面发挥作用。 展开更多
关键词 微波吸收材料 树脂基复合材料 航空复合材料 技术体系
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GE公司预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料应用研究历程及启示 被引量:1
2
作者 王雅娜 李天山 +1 位作者 王海润 焦健 《航空材料学报》 北大核心 2025年第2期1-17,共17页
美国通用电气航空公司(简称GE公司)自20世纪80年代开始预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料的研发,组织数百名科学家和工程师,历时30年、累计投入近15亿美金,最终实现了该材料在发动机领域的成功应用与商业化。本文详细阐述了GE公司预浸料... 美国通用电气航空公司(简称GE公司)自20世纪80年代开始预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料的研发,组织数百名科学家和工程师,历时30年、累计投入近15亿美金,最终实现了该材料在发动机领域的成功应用与商业化。本文详细阐述了GE公司预浸料-熔渗工艺SiCf/SiC复合材料螺旋式的发展历程,聚焦其在燃气轮机和航空发动机热端部件领域的创新实践,通过多个典型热端构件研发的案例分析,揭示了GE公司以“需求牵引-技术验证-工程迭代”为核心的研发范式,并深度解构了GE公司的7FA发动机涡轮外环组件跨越10年的渐进式设计迭代路径,层层解构其服役失效逆向反馈与正向设计牵引的协同优化逻辑。针对国外发展现状,本文进一步解读了GE公司通过垂直整合制造链,引入数字孪生工艺优化,建立机器学习检测体系,构建“材料-工艺-检测”三位一体的技术壁垒。GE公司发展经验表明,技术突破需兼顾长期基础研究与敏捷工程迭代,国内应通过技术体系革新,以典型构件为牵引,建立“设计-制造-考核”闭环的研发流程,建立多学科平等协同机制。强化基础能力,依托高校和国家级研发中心开展机理研究,实施热-力-化学多场耦合约束下的多维度协同优化,尽快推进产业生态构建,整合零散资源,搭建“产学研”快速验证平台。提早布局数字化赋能,实施全链条数据采集与AI嵌入。最后通过深度凝练外在相关技术领域的成功经验,结合国内实际情况,提出了涵盖“基础研究-中试验证-标准建设-产业协同”的自主化发展路线图,旨在为国内高推重比航空发动机用陶瓷基复合材料技术攻关提供方法论层面的战略参考。 展开更多
关键词 SICF/SIC复合材料 预浸料-熔渗 发动机 应用研究
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三维机织复合材料T型接头的拉伸性能
3
作者 张一帆 安柳絮 +4 位作者 闫英杰 邹齐 刘晓志 郭俊华 陈利 《纺织学报》 北大核心 2025年第7期128-135,共8页
为研究不同交织结构对三维机织复合材料T型接头拉伸性能的影响,设计了不同织物结构以及不同连接方式的复合材料T型接头,并采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺复合成型。采用拉伸试验结合非接触全场应变测量系统研究了复合材料T型结构的宏观... 为研究不同交织结构对三维机织复合材料T型接头拉伸性能的影响,设计了不同织物结构以及不同连接方式的复合材料T型接头,并采用树脂传递模塑(RTM)成型工艺复合成型。采用拉伸试验结合非接触全场应变测量系统研究了复合材料T型结构的宏观力学行为,利用Micro-CT技术阐明其失效机制,并细致讨论了不同织物结构和不同连接方式对复合材料T型接头拉伸性能的影响规律。结果表明:交叉连接试样的拉伸强度相比于分叉连接试样提高了12.46%,交叉引入的纬纱可以抵抗拉伸载荷在连接处产生的剪切作用,能有效提高复合材料T型接头的损伤容限;多层多向复合材料T型接头的拉伸强度相比于层联机织复合材料T型接头提升了98.46%,多层多向结构由于±45°斜向纱的引入改善了试样在连接处的应力分布,能有效提高复合材料T型接头底板的抗剪切性能。 展开更多
关键词 T型接头 多层多向结构 三维机织复合材料 拉伸性能 失效机制
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先进航空树脂基复合材料研究与应用进展 被引量:64
4
作者 益小苏 张明 +1 位作者 安学锋 刘立朋 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2009年第10期72-76,共5页
综述了国外先进航空复合材料在民用机和军用机上的研究与应用进展,指出了先进复合材料在航空领域发展的方向和趋势,简述了先进复合材料国防科技重点实验室在以上方向上的研究进展。
关键词 树脂基复合材料 高韧性 低成本技术 整体制造 数字化
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三维五向编织复合材料纵向性能的实验研究 被引量:27
5
作者 陈利 梁子青 +2 位作者 马振杰 刘景艳 李嘉禄 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期3-6,共4页
通过对具有不同编织结构参数的三维五向编织复合材料试件的纵向拉伸和压缩实验,分析了该类材料的纵向拉、压刚度和强度随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向拉、压破坏具有脆... 通过对具有不同编织结构参数的三维五向编织复合材料试件的纵向拉伸和压缩实验,分析了该类材料的纵向拉、压刚度和强度随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向拉、压破坏具有脆性特征,拉伸模量和压缩模量比较接近,但拉伸强度远大于压缩强度。编织角和纤维体积含量对材料性能的影响显著,纱线粗细的影响不大。提高第五向纱线的比例,可提高材料的纵向性能。此外,研究中采用短标距薄板试件,以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏。 展开更多
关键词 复合材料 三维编织 力学性能 实验研究
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SiCp/Al复合材料的电火花加工实验研究 被引量:8
6
作者 周家林 黄树涛 +1 位作者 左庆新 崔岩 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2008年第9期109-112,共4页
通过电火花加工SiCp/Al复合材料的实验研究,探索了电流、脉宽、脉间等参数对电火花加工速度和电极损耗的影响,总结出含体积分数为56%的SiCp/Al复合材料电火花加工的合理加工参数。实验表明:当电极直径为φ18mm时,电流为16A、脉宽... 通过电火花加工SiCp/Al复合材料的实验研究,探索了电流、脉宽、脉间等参数对电火花加工速度和电极损耗的影响,总结出含体积分数为56%的SiCp/Al复合材料电火花加工的合理加工参数。实验表明:当电极直径为φ18mm时,电流为16A、脉宽为250—350ps、脉间为100ps时,可以进行复合材料的高效加工,对实际生产具有一定指导意义。 展开更多
关键词 SICP/AL复合材料 脉宽 脉间
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国外航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的材料级性能测试研究进展 被引量:38
7
作者 刘虎 杨金华 +3 位作者 周怡然 吕晓旭 齐哲 焦健 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1-12,共12页
国外在航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的研发和应用方面进展迅速,这得益于其开展了大量的材料级性能测试并借此建立的材料性能数据库。本文梳理了SNECMA,NASA,GE公司典型SiC_f/SiC复合材料牌号的基本物理性能和力学性能,探讨了制备工艺... 国外在航空发动机用SiC_f/SiC复合材料的研发和应用方面进展迅速,这得益于其开展了大量的材料级性能测试并借此建立的材料性能数据库。本文梳理了SNECMA,NASA,GE公司典型SiC_f/SiC复合材料牌号的基本物理性能和力学性能,探讨了制备工艺等因素对材料性能的影响,着重分析并讨论了复合材料的拉伸性能;同时综述了国外在该类材料使用性能方面开展的测试,主要包括高温抗氧化性、高温水/氧环境性能、疲劳及蠕变性能、抗热冲击性能以及抗外来物冲击测试等,并对材料在热、力、水、氧等不同环境因素下的损伤行为和失效机制进行了阐述。在此基础上,提出了我国在SiC_f/SiC复合材料后续性能测试研究方面的建议。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 材料级测试 物理性能 力学性能 使用性能
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纳米粒子改性环氧树脂及其复合材料力学性能研究 被引量:31
8
作者 刘刚 张代军 +3 位作者 张晖 安学锋 益小苏 张忠 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期47-53,共7页
通过机械共混法制备了Al2O3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性。利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学... 通过机械共混法制备了Al2O3纳米粒子改性环氧树脂基体,研究了纳米粒子含量对改性树脂基体力学性能的影响,并采用紧凑拉伸实验研究了纳米粒子改性环氧树脂的断裂韧性。利用改性树脂制备了玻璃纤维增强复合材料,研究了改性复合材料的力学性能与纳米粒子含量之间的关系。结果表明:纳米粒子的加入明显改善了环氧树脂基体的断裂韧性并且有助于提高树脂与纤维之间的界面粘接强度,因而使改性复合材料的层间性能明显提高而其他力学性能基本不变。 展开更多
关键词 纳米粒子 环氧树脂 复合材料 力学性能
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高温结构陶瓷基复合材料的研究现状与展望 被引量:28
9
作者 周洋 袁广江 +3 位作者 徐荣九 杜林虎 李宏泉 陈大明 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 2001年第4期31-36,共6页
概述了国外航空发动机用高温结构陶瓷基复合材料的研究与应用现状及发展趋势 ,分析了目前研究中存在的问题及其解决办法 ,确定了今后的研究目标与方向。
关键词 陶瓷基复合材料 高温结构材料 力学性能 应用 发展趋势
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复合材料结构-功能一体化技术与吸能结构的研究 被引量:9
10
作者 益小苏 许亚洪 +2 位作者 唐邦铭 陈永刚 张子龙 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期3-8,共6页
复合材料的结构一体化技术包括结构整体化和结构 功能一体化两个方面。复合材料吸能结构属于典型的结构 功能一体化结构。以复合材料管形件为基础,发现提高管形件轴向性能如增加编织结构的轴向纤维纱数,或调整预浸料复合材料铺层尽可能... 复合材料的结构一体化技术包括结构整体化和结构 功能一体化两个方面。复合材料吸能结构属于典型的结构 功能一体化结构。以复合材料管形件为基础,发现提高管形件轴向性能如增加编织结构的轴向纤维纱数,或调整预浸料复合材料铺层尽可能地平行于轴向,或提高复合材料层间韧性(即高CAI值)等,都有利于提高吸能效果。在整体化制造方面,研制和验证了织物复合材料正弦波梁的液态成型制造技术。 展开更多
关键词 复合材料 吸能行为 正弦波粱 液态成型 编织结构
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RTM聚酰亚胺复合材料“离位”增韧技术研究 被引量:10
11
作者 刘志真 李宏运 +3 位作者 邢军 益小苏 杨慧丽 王震 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2008年第6期72-77,共6页
研究"离位"增韧对RTM聚酰亚胺树脂基复合材料力学以及韧性性能的影响。结果表明:当增韧剂的含量为15wt%时,经"离位"增韧复合材料的室温层间剪切强度从97.9 MPa提高到110 MPa,而玻璃化转变温度和高温(288℃)复合材... 研究"离位"增韧对RTM聚酰亚胺树脂基复合材料力学以及韧性性能的影响。结果表明:当增韧剂的含量为15wt%时,经"离位"增韧复合材料的室温层间剪切强度从97.9 MPa提高到110 MPa,而玻璃化转变温度和高温(288℃)复合材料层间剪切强度略有降低。"离位"增韧后,PI-9731ES(F)/G0827复合材料的I型层间断裂韧性(GIC)从310 J/m2提高到459 J/m2。经电镜分析表明,主要是由于将热塑性聚酰亚胺"离位"增韧PI-9731制备复合材料时,可以在复合材料富树脂区形成相反转结构,在裂纹扩展的过程中,包覆热塑性聚酰亚胺的PI-9731粒子发生明显地取向和变形。 展开更多
关键词 聚酰亚胺复合材料 RTM成形 “离位”增韧 力学性能
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复合材料RFI成形的树脂膜揭取性研究 被引量:5
12
作者 唐邦铭 梁子青 +2 位作者 蔡杉 张子龙 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期43-47,共5页
采用树脂膜/离型纸的T型剥离实验方法来表征RFI树脂膜操作过程中的揭取特性,实验研究了几种基本RFI树脂膜的T形剥离载荷 位移关系在不同加载速度及不同实验温度下的表现形式。结果显示内聚破坏与界面破坏情况下载荷位移曲线有明显不同... 采用树脂膜/离型纸的T型剥离实验方法来表征RFI树脂膜操作过程中的揭取特性,实验研究了几种基本RFI树脂膜的T形剥离载荷 位移关系在不同加载速度及不同实验温度下的表现形式。结果显示内聚破坏与界面破坏情况下载荷位移曲线有明显不同的形式。提高温度有利于出现内聚破坏,而提高实验速度则易于出现界面破坏。进一步从实验数据总结出树脂膜揭取的工艺范围应当在出现界面破坏的温度范围内。 展开更多
关键词 复合材料 树脂膜渗透成形 树脂膜 揭取特性 工艺范围
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RTM聚酰亚胺复合材料力学性能研究 被引量:11
13
作者 刘志真 李宏运 +3 位作者 邢军 益小苏 杨慧丽 王震 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第z1期98-101,共4页
研究RTM聚酰亚胺树脂的流变学和凝胶行为,确定该树脂的复合材料成型工艺参数,测试其复合材料的室温和高温力学性能.结果表明:RTM聚酰亚胺树脂在高温下具有良好的流变性能,在260~280℃之间有较长的开放期,可以实现RTM工艺.RTM聚酰亚胺... 研究RTM聚酰亚胺树脂的流变学和凝胶行为,确定该树脂的复合材料成型工艺参数,测试其复合材料的室温和高温力学性能.结果表明:RTM聚酰亚胺树脂在高温下具有良好的流变性能,在260~280℃之间有较长的开放期,可以实现RTM工艺.RTM聚酰亚胺复合材料具有较高的玻璃化转变温度、良好的室温力学性能和优异的高温(288℃)力学性能保持率,可以低成本(RTM)地制造耐高温的聚酰亚胺复合材料. 展开更多
关键词 聚酰亚胺 RTM 力学性能
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三维多向编织复合材料压缩性能的试验研究 被引量:11
14
作者 陈利 刘景艳 +2 位作者 马振杰 梁子青 李嘉禄 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期63-66,共4页
采用短标距薄板试件法对三维五向和六向编织复合材料试件进行了压缩试验。该方法可以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏,适用于三维编织复合材料的压缩试验。同时,在试验的基础上,分析了该类材料的纵向压缩刚度、压缩强度和泊... 采用短标距薄板试件法对三维五向和六向编织复合材料试件进行了压缩试验。该方法可以避免试件产生整体屈曲和端部纤维束开裂破坏,适用于三维编织复合材料的压缩试验。同时,在试验的基础上,分析了该类材料的纵向压缩刚度、压缩强度和泊松比随编织工艺参数的变化规律以及材料的失效形式。三维五向和六向编织复合材料在破坏前基本保持线弹性,纵向压缩破坏具有脆性特征。编织角的增大导致了材料纵向压缩性能下降。减小四向编织纱线的细度,有利于提高材料的纵向压缩性能。此外,三维六向编织复合材料的纵向压缩性能低于三维五向编织复合材料。 展开更多
关键词 三维编织复合材料 压缩性能 试验研究
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5284/T300复合材料湿热性能研究 被引量:32
15
作者 包建文 陈祥宝 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期37-40,共4页
52 8 4环氧树脂体系是一种新型耐湿热环氧树脂体系。本文研究了以 52 84为基体的复合材料的湿热性能。研究表明 ,52 84 /T30 0复合材料水煮 60h的吸湿率低 ( 0 .355% ,接近饱和状态 ) ,其极限使用温度可以达到 1 70℃左右 ,复合材料在... 52 8 4环氧树脂体系是一种新型耐湿热环氧树脂体系。本文研究了以 52 84为基体的复合材料的湿热性能。研究表明 ,52 84 /T30 0复合材料水煮 60h的吸湿率低 ( 0 .355% ,接近饱和状态 ) ,其极限使用温度可以达到 1 70℃左右 ,复合材料在高温湿态条件下 ( 1 30℃和 1 50℃ )的力学性能保持率高 ,耐湿热性能优良。 展开更多
关键词 复合材料 环氧树脂 耐湿热性能 5284/T300
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SiC/Ti-153复合材料界面与性能研究 被引量:3
16
作者 蔡杉 李占一 +1 位作者 董妍 颜鸣皋 《航空材料学报》 EI CAS CSCD 2006年第6期55-59,共5页
对带(B4C+C)涂层的S iC纤维增强Ti-153复合材料的界面反应进行热力学分析,并对界面反应层做能谱成分分析及X-射线衍射结构分析。结果表明,界面反应层为TiC,TiB2和TiB相的组合物。采用不同的热压工艺制备复合材料并分别进行拉伸实验及扫... 对带(B4C+C)涂层的S iC纤维增强Ti-153复合材料的界面反应进行热力学分析,并对界面反应层做能谱成分分析及X-射线衍射结构分析。结果表明,界面反应层为TiC,TiB2和TiB相的组合物。采用不同的热压工艺制备复合材料并分别进行拉伸实验及扫面电镜观察,从而得出不同界面结合状态与拉伸性能之间的关系。对经不同时间的热处理具有不同界面反应层厚度的复合材料进行拉伸实验,结果表明,随着反应层厚度的增加复合材料性能下降。 展开更多
关键词 SiC/Ti复合材料 界面反应 拉伸性能
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M40J/EC复合材料力学性能研究 被引量:4
17
作者 李志君 李学成 +1 位作者 包建文 陈祥宝 《玻璃钢/复合材料》 CAS CSCD 1999年第6期13-15,共3页
用湿法缠绕技术制作了M40J/EC 预浸料,对热压罐固化的M40J/EC 复合材料的室温、高温干态和湿态力学性能进行了研究。与M40/4211 复合材料相比,M40J/EC 复合材料的各项力学性能均有很大程度的提高,并具... 用湿法缠绕技术制作了M40J/EC 预浸料,对热压罐固化的M40J/EC 复合材料的室温、高温干态和湿态力学性能进行了研究。与M40/4211 复合材料相比,M40J/EC 复合材料的各项力学性能均有很大程度的提高,并具有优异的耐湿热性能,在130 ℃干态和湿态下,其弯曲强度、模量和层剪剪切强度的保持率较高。 展开更多
关键词 复合材料 高模量 石墨纤维 力学性能 卫星 M40J
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双马来酰亚胺树脂基二维编织复合材料结构件性能研究 被引量:2
18
作者 李小刚 李宏运 +2 位作者 胡宏军 唐邦铭 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第8期51-52,58,共3页
通过对RTM成型二维双马来酰亚胺(BM I)树脂基编织复合材料盒型试样件进行压缩性能测试,分析发现其具有明显的各向异性,而且结构件的性能不仅与材料本身性能有关,而且与结构件的结构也有很大关系。
关键词 编织复合材料 压缩性能 双马来酰亚胺树脂
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航空发动机用连续SiC_f/SiC复合材料制备工艺及应用前景 被引量:19
19
作者 刘虎 杨金华 焦健 《航空制造技术》 2017年第16期90-95,共6页
介绍了连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_f/Si C)常见的3种制备工艺,即化学气相渗透(CVI)工艺、前驱体浸渍/裂解(PIP)工艺及熔渗(MI)工艺的不同特点,探讨了国外不同工艺制备的复合材料的基本性能,并简述了SiC_f/SiC陶瓷基复合材... 介绍了连续碳化硅纤维增强碳化硅基复合材料(SiC_f/Si C)常见的3种制备工艺,即化学气相渗透(CVI)工艺、前驱体浸渍/裂解(PIP)工艺及熔渗(MI)工艺的不同特点,探讨了国外不同工艺制备的复合材料的基本性能,并简述了SiC_f/SiC陶瓷基复合材料在航空发动机上的应用情况,以期为该材料在国内航空发动机领域的发展提供一定的参考。 展开更多
关键词 陶瓷基复合材料 化学气相渗透 前驱体浸渍/裂解 熔渗
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复合材料RFI成形用树脂膜的成膜工艺性研究 被引量:2
20
作者 唐邦铭 梁子青 益小苏 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期46-49,共4页
针对先进复合材料树脂膜渗透成形技术(RFI)中的树脂膜,分析了其成形的基本过程,在测定树脂体系的基本粘度-温度关系基础上,采用树脂膜/离型纸的拉伸剪切实验方法测定了树脂膜的拉伸剪切强度,研究了树脂膜在不同温度及速度下的剪切载荷-... 针对先进复合材料树脂膜渗透成形技术(RFI)中的树脂膜,分析了其成形的基本过程,在测定树脂体系的基本粘度-温度关系基础上,采用树脂膜/离型纸的拉伸剪切实验方法测定了树脂膜的拉伸剪切强度,研究了树脂膜在不同温度及速度下的剪切载荷-位移关系及内聚破坏及界面破坏的转变温度范围。结果显示,破坏形式的转化是决定剪切强度-温度依赖性的关键。确定了实验树脂体系的成膜工艺区间的下限。 展开更多
关键词 复合材料 树脂膜渗透成形 树脂膜 制备工艺性
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