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連續(xù)使用纖維棒增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展

來(lái)源: 時(shí)間:2019-02-28 18:08:16 瀏覽次數(shù):

聚醚醚酮與纖維棒都具有異常優(yōu)異的性能,且聚醚醚酮與纖維棒之間有著良好的界面作用,纖維棒在復(fù)合材料中還能充當(dāng)異相成核劑促進(jìn)聚醚醚酮的結(jié)晶,將兩者相結(jié)合而制備的高性能復(fù)合材料將具有更加優(yōu)異的性能。
      聚醚醚酮與纖維棒都具有異常優(yōu)異的性能,且聚醚醚酮與纖維棒之間有著良好的界面作用,纖維棒在復(fù)合材料中還能充當(dāng)異相成核劑促進(jìn)聚醚醚酮的結(jié)晶,將兩者相結(jié)合而制備的高性能復(fù)合材料將具有更加優(yōu)異的性能。

上世紀(jì)80年代英國(guó)ICI公司首先通過(guò)拉擠熔融浸漬的方法制備出單向碳纖維棒增強(qiáng)聚醚醚酮預(yù)浸料,并相繼研制了一系列牌號(hào)為APC的預(yù)浸料,其中APC-1是較早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的連續(xù)碳纖維棒增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料預(yù)浸料。

APC-2比APC-1有著更優(yōu)異的綜合性能,是目前著名的牌號(hào),商業(yè)化的APC-2由一系列厚度為125?m的單向預(yù)浸帶構(gòu)成,纖維棒的體積含量約為60%。

APC-2具有優(yōu)異的力學(xué)性能,其拉伸強(qiáng)度通常大于2000MPa,拉伸模量大于135GPa,彎曲強(qiáng)度通常大于1700MPa,彎曲模量大于120GPa。此外,APC-2還有著一系列優(yōu)異的性質(zhì),包括良好的耐沖擊性,優(yōu)異的高溫?zé)岱€(wěn)定性。

極其耐濕熱老化,耐化學(xué)藥劑等。由于APC系列預(yù)浸料的優(yōu)異性質(zhì),自ICI公司將其投放市場(chǎng)后,其迅速成為航天航空領(lǐng)域具實(shí)用性的先進(jìn)熱塑性復(fù)合材料,尤其是在軍用飛機(jī)上更是受到青睞。

例如美國(guó)已經(jīng)將聚醚醚酮碳纖維棒復(fù)合材料應(yīng)用于制造直升機(jī)旋翼和導(dǎo)彈殼體,美國(guó)隱身直升機(jī)LHX已經(jīng)采用此種復(fù)合材料。另外,F(xiàn)-117A的全自動(dòng)尾翼、C-130機(jī)身的腹部壁板,法國(guó)陣風(fēng)機(jī)身蒙皮等均采用了此種復(fù)合材料。

雖然APC系列有著一系列杰出的性質(zhì),但出于商業(yè)方面的考慮,ICI公司對(duì)APC系列的成型技術(shù)嚴(yán)格保密。

由于聚醚醚酮本身的高熔融粘度以及幾乎不溶于任何溶劑的性質(zhì),連續(xù)碳纖維棒增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備一直都是亟待攻克的技術(shù)難題。

近年來(lái),隨著對(duì)連續(xù)碳纖維棒增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料需求的不斷擴(kuò)大,一系列新的成型技術(shù)不斷出現(xiàn),有效克服了聚醚醚酮浸漬困難的問(wèn)題。


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