碳纤维高温退浆处理对聚酰亚胺复合材料热老化的影响

作     者：雷帅 付善龙 邢宇 李军 张代军 陈祥宝 LEI Shuai;FU Shanlong;XING Yu;LI Jun;ZHANG Daijun;CHEN Xiangbao

作者机构：中国航发北京航空材料研究院北京100095 先进复合材料国防科技重点实验室北京100095 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2023年第51卷第4期

页      面：132-140页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 

基　　金：中国航发自主创新专项资金项目(CXPT-2018-14) 

主　　题：碳纤维 环氧上浆剂 聚酰亚胺 复合材料 热老化 

摘      要：分别从复合材料热氧化失重、表面和微观形貌、力学性能和玻璃化转变温度等方面,对比研究了碳纤维退浆和未退浆两种状态的聚酰亚胺复合材料在330℃下热老化过程中的性能变化规律及机理。结果表明:碳纤维退浆可以降低聚酰亚胺复合材料的热氧化失重率。碳纤维未退浆的复合材料由于界面层含耐温性低的环氧上浆剂,在热老化过程中界面容易破坏,导致裂纹较多,边缘纤维较快发生脱离。未退浆的复合材料虽然在老化前具有较高的层间剪切强度,但在热老化前期降低较快,退浆的复合材料在200 h老化后层间剪切强度反而更高。两种复合材料老化前的弯曲强度基本相当,但未退浆的复合材料在老化前期弯曲强度下降较快;退浆对弯曲模量影响不大。退浆后的复合材料玻璃化转变温度提高了15℃左右;经热老化后,未退浆的复合材料玻璃化转变温度略有提高,而退浆的复合材料基本不变。因此,对碳纤维进行高温退浆处理有利于提高聚酰亚胺复合材料在高温下长期使用的稳定性。