F12_环氧复合材料力学性能研究.docVIP

——————————————————————————————————————————————— F12_环氧复合材料力学性能研究 F12/环氧复合材料力学性能研究 曾金芳????刘胜利????严秀侠????王庭武 (??陕西非金属材料工艺研究所??西安??710025??) 文??摘??测定了F12/环氧复合材料的基本力学性能,并比较了F12纤维在单向板、强力环及薄壁容器中的纤维强度转化率。实验结果表明,F12/环氧单向复合材料与其NOL环的拉伸强度相近,而薄壁容器中的复合强度约为单向拉伸强度的60%,但三种复合材料的纤维强度转化率相近,约为(70.1??1.6)%。 关键词??聚合物基复合材料,F12纤维,力学性能,纤维强度,转化率 StudyontheMechanicalPropertiesofF12EpoxyComposite ZengJinfang????LiuShengli????YanXiuxia????WangTingwu (??ShanxiInstituteofNon??metallicMaterialsTechnology??Xi an??710025??) Abstract??InthispaperthebasicmechanicalpropertiesofF12/epoxycompositesaremeasured,andthestrengthefficiencyofF12inunidirectionallaminateiscomparedwiththatinNOLringandthinwalledvessel.Theresultsshowthat,asforF12/epoxycomposite,thetensilestrengthofNOLisclosetothelongitudetensilestrength,andthecom??poundstrengthofthinwalledvesselisabout60percentofthelongitudetensilestrength,buttheirfiberstrengthefficien??ciesareallaround(70.1??1.6)%. Keywords??Polymercomposite,F12fiber,Mechanicalproperties,Fiberstrength,Efficiency1??前言 目前应用较广的树脂基复合材料有玻纤/环氧、碳纤维/环氧、Kevlar/环氧及F12/环氧。前三种复合材料基本力学性能一般在手册上可以查到,但F12芳纶纤维由于专利原因,其复合材料力学性能很难见到报道,这势必影响F12复合材料的推广应用。根据有关标准,测定了F12/环氧复合材料的拉伸、压缩、剪切性能,同时还比较了其单向复合材料、环形复合材料拉伸强度与薄壁容器的环向复合强度及纤维强度转化率。2??实验部分2.1??原材料及性能 树脂为自行研制的环氧基体配方AE4,F12是一种芳纶纤维,性能见表1。 收稿日期:1998-09-22 曾金芳,1968年出生,博士研究生,主要从事高性能聚合物基复合材料的研究工作 材料AE4F12 纵向横向 拉伸强度??/MPa904200- 表1??原材料的性能 拉伸模量E/GPa3.71354.32 延伸率??/%3~63~4-泊松比 0.35--密度!/g.cm-3 1.221.451.45 2.2??实验设备 (1)岛津DSS!10T!5电子万能实验机;(2)LC!800立式缠绕机;(3)YTD71!45A液压机。2.3??实验内容及标准 (1)单向复合材料拉伸性能(包括纵向及横向拉伸强度、模量、泊松比)按GB3354!82进行。 !! ??年第2 ????(2)单向复合材料压缩性能(包括纵向及横向压缩强度、模量)按QJ1403!88进行。 (3)纵横剪切性能(包括纵横剪切强度、模量)按GB3355!82进行。 (4)NOL环拉伸性能(包括拉伸强度及模量)按GB1458!88进行。 (5)薄壁小容器直径为200mm,采用网格理论进行铺层设计。2.4??试样制作 F12/环氧单向及正交复合材料是以平板为模具,采用预浸带缠绕一定层数后热压成型,固化制度为RT?90#/3h?130#/4h?150#/6h,成型压力0.5MPa;按照有关标准要求的试样尺寸加工试样;NOL环和薄壁小容器分别以半干法和干法缠绕成型。三者所使用的基体配方及固化制度相同,含胶量相近(约为3