典型碳纤维/环氧树脂复合材料热解动力学研究

作     者：朴颖慧 王志 文放 Piao Yinghui;Wang Zhi;Wen Fang

作者机构：沈阳航空航天大学安全工程学院沈阳110136 北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083 中国航空综合技术研究所北京100028 

出 版 物：《化工新型材料》 (New Chemical Materials)

年 卷 期：2024年第52卷第6期

页      面：139-143,148页

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] 

基　　金：国家自然科学基金(61901283) 辽宁省自然科学基金项目(201602567) 

主　　题：碳纤维环氧树脂 热稳定性 热解动力学 

摘      要：以飞机结构中典型的碳纤维/环氧树脂复合材料为研究对象,通过热重分析实验研究了载气(氮气、空气)气氛和不同升温速率对其热解特性的影响,分析了热解过程,选用Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算了相关热解动力学参数,并进行了对比分析。结果表明:碳纤维/环氧树脂复合材料在氮气气氛下热解只有一个阶段,即环氧树脂在无氧条件下的热解;空气气氛下热解有3个阶段,第一、二阶段为环氧树脂的热解,第三阶段为碳纤维的热解。两种气氛下,随着升温速率的增大,样品的初始分解温度、终止分解温度以及最大失重速率逐渐提高,热解温度范围也逐渐变宽。Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa两种方法计算得到了样品在空气气氛下的各阶段表观活化能,经对比分析,所得结果较为一致。研究结果可为复合材料适航审定提供基础数据和理论参考。