用于航空复合材料的自动铺丝干纤维层间粘结性能

为了保证干纤维预成型体的层间良好贴覆,分别对一种成熟应用于航空级主承力构件的干纤维自动铺放材料和一种研发级材料进行层间粘结性研究.采用热压工艺模拟自动铺丝过程,通过T型剥离和多种表征方法测试干纤维层间粘结力、表面性能和定型剂扩展,比较两种干纤维的层间粘结力,并研究其层间粘结机制.研究发现:成熟干纤维的层间粘结力在一定范围内远大于研发干纤维,二者均显著受到层压温度、层压时间及协同作用的影响,但最显著的影响因素不同;干纤维层间粘结机制与干纤维表面性能、定型剂性能及受热扩展过程有关,推测成熟干纤维的较高层间粘结力与定型剂的交联有关;此外,通过自动铺放工艺的验证,在一定层压时间范围内,采用热压工艺代替自动铺丝进行干纤维层间粘结性的评价具有良好可靠性;最后,干纤维表面涂覆热塑性增韧材料后,层间粘结力大幅下降.通过对材料和工艺的研究,本文为干纤维自动铺丝工艺的优化提供了数据及理论支持.