研究了树脂含量对芳纶纤维／环氧复合材料的性能的影响,主要是浸胶纤维强度,压力容器中纤维强度的发挥系数,容器特性系数pV/Wc。给出了按混合定律计算复合材料强度的修正系数,提出了对容器进行表面处理以改善其内外层含胶量的均匀度,并进行了实验,实验证明,容器内外层树脂含量分布更为均匀,容器的性能得到提高。

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第 2卷第 1期 5

固体火箭技术 J un l fS c e e h oo y o r a oi Ro k tT c n lg o L d

Vo. 5No 1 2 0 】2 . 0 2

文章编号{0 62 9 ( 02 0—0 10 10—7 3 2 0 ) 10 6—4

树脂含量对芳纶纤维/氧复合材料性能的影响①环王斌金志浩丘哲明。刘爱华，,,(.安交通大学材料学院，安 1西西 7 0 4; .国航天科技集团公司四院四十三所，安 1 0 92中西 70 2 ) 1 0 5

摘要：完了树腈含量对芳纶纤维/氧复合材料的性能的影研环响 .要是漫胶纤堆强度、力容器中纤维强度的发挥系数、主压容嚣特性系数 p/。出了按混合定律计算复合材料强度的修 V W培

其值的高低必然影响复合材料产品或半成品 (预浸如胶带 )的性能质量。。过大量试验数据比较， 通。分析了 树脂含量对 F 1一2芳纶纤维预浸胶纱带的断裂强力、容器的纤维强度转化率和容器特性系数的影响，芳纶为复合材料压力容器的设计和成型制造提供一定的参考，而根据使用要求确定最佳树脂含量值。从

正系数，出了对吝嚣进行表面北理以改善其内外屉鲁胶量的提均匀度 .进行了实验。实验证明 .器内外屡树脂含量分布曼井容为均匀后 .嚣的性能得到提高容

关键词：箭发动机壳体；堆增强复合材料}脂粘接：脂丸纤树树含量一

中图分类号： 5 V2 8

文献标识码： A

2实验原材料为 F 1一2芳纶纤维、 B纤维和高性能环氧 PO树脂及其各主要辅助材料。芳纶纤维预浸胶带的制作是将 F 1一2芳纶纤维经过浸胶槽和刮胶系统以得到不同树脂含量的纱带，按一

Efe to ei o tn i p o e t s fa a dfb r e fc frsn c n e tOl r p ri r mi ie/— eopo ) c m p s ts x'o o ie

W ANG n, I Z ih o, U h— ig, U Ai Bi JN h— a Q1 Z e r n LI u—

h n∥Shoo Ma r l nie i . in i ogU i r u colf t a g e n X’ a T n

n e e s n rg a Jo i E v—st Xi n 7 0 4 . ia 2 Th 3 d Isttt h o rh i y,’ 1 0 9 Chn{, e 4 r n i u eo t e F u t a i fAc d my o ae f CAS Xi n 7 0 2 . i a C.’ 1 0 5 Ch n . a

定的固化制度固化裁样， G B 3 88按 J 4— 7进行粘接 NOI试样制作和性能测试按相关成型实验工 环

补强，验在 D S 1T—实 S一 0 S万能试验机上进行。 艺进行， 5 rm容器性脂设计和试验采用网格受力 1 0 a

Ab ta t: fe t frsn c n e tolp o ete faa d f e s r c E fcso ei o t￣ l rp riso r mi i r br i f r e o o ie r s a c e s c sb e k f 0 d o m— e n o c d c mp st sa e r e r h d.u h a. r a i g 1a fi e i p e n td F 1 i e o i g. e eo e ie te sa d v s l e - r g a e - 2fb rr v n d v l p d f r r s n e￣ r b s p

分析和单循环水压爆破试验。

fr n e a tr ( v/ .M o ie c e i n o c mp s e o ma c fco p w ) df d of￣e t f o o i i t￣r s lu a e t i t r r cpef c l i i e . e h s e sc c lt d wi m x u e p n i l c mu a sgv n M t o a h i d f o t r u f c r a me to h e s l o u wa d s r a et e t n n t e v se o i r v n f r i t mp o e u i m t o y o n e n u e e i o t n i r u i n i p tf r r ln f i n ra d o tr rs n c n e t s i t s u o wa d ao g d tb o wih t e i v l e x e i n . x e i n a e ut n i t h t t h n ov d e p rme t E p rme t lr s] i d c e t a s a r sn c n e td s r u i n o n ra d o tro e s】 s e i o t n i i to fi e n u e fv s e !

mo eu i th n r n— fr a dv se p r r ne cn b o m n e s l e f ma c a e i r v d o mp o e .

3结果与讨论3 1树脂含量对预浸胶纱带的断裂载荷的影响 .根据复合材料细观力学的基本理论可知，向增单强树脂基复合材料沿纤维进行轴向拉伸时，于树脂由基体拉伸强度远小于纤维强度，纤维全部断裂时所使施加的载荷必然远远大于树脂能承受的最大载荷，田此拉伸断裂载荷 P主要由增强纤维来承担。纤维全部断裂时，脂基体也当即断裂，脂基体的承载作用在树树无纬预浸胶带拉伸测试中做乎其教，忽略不计。而可然在实际试验中发现树脂含量对 F 1 -2芳纶无纬预浸胶

K e r s:o k te gn￣ e fh rrifre o oi:ei y wo d rc e n iect I e en oc dc mp st rsn: i q e b n ig: sn cn e t o dn r i o tn— e

l引言宇航用结构复合材料具有高可靠性要求，别对特

带的拉伸断裂载荷影响很大，复合材料细观力学的与理论值有较大的出^。从图 1可知， - 2芳纶无纬预 F1浸胶带在含胶量磊 2~ 4与 5~ 6范围为 7 4 O O内的断裂载荷相差 2 左右，各自的区间内变化较 2在

材料的质量要求更加苛刻，固体火箭发动机复合材如料壳体作为特殊内压容器，承受内压、压等载荷除轴外，对质量严格限制。脂含量是纤维增强复合材料还树的重要性能指标，是控制复合材料的成型工艺参数，也

为平缓，在树脂含量为 4 ~5时，裂载荷急而 4 O断剧升高。种现象可从 F1这一2纤维预浸胶带的拉伸微观

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收捕日期：0 10- 7 . 20— 42。 基金项目：五国骑重大跨行业预研课题 ( 2 1 2 4 1 )九 1 0 G 3 1。 5 作者简介，斌 ( 9 0 ) .士生 .究方向：王 17 -男博研高性能纤维复台材料成型工艺及其界面性髓。6— 1—