提高碳纖維複合材料抗衝擊損傷能力是先進複合材料及應用的關鍵技術之一,主要核心技術是基體樹脂增韌。熱固性樹脂最有效的增韌方法之一是向樹脂基體中加入韌性組分,通過構造所謂的“複相”或“多元”體系的手段達到提高樹脂基體體系韌性的目的。傳統熱固性樹脂基體的增韌方法主要是在樹脂中加入高性能的熱塑性樹脂,這種增韌技術通常稱之為本體增韌技術,在本體增韌技術基礎形成了初、中等韌性熱固性樹脂。樹脂本體增韌技術引入大量熱塑性成分後,犧牲了原有熱固性樹脂良好的黏性,使其工藝性明顯“劣化”,預浸料鋪敷性下降。此外,樹脂化學成分的改變以及固化後相結構的改變,使得增韌樹脂新結構的控制非常複雜。
中航工業複合材料技術中心/中航複合材料有限責任公司(簡稱中航工業複材)是國內最早開展先進複合材料研究的單位,曾承擔大量國家、國防重點高性能樹脂及複合材料研究項目。在熱固性樹脂增韌機理、中等韌性、高韌性樹脂體系開發和適用於韌性樹脂的預浸料制備工藝與設備等方面開展了大量系統的研究工作。
發展系列化、具有自主知識產權的複合材料層間增韌技術。在不改變原有熱固性樹脂預浸料的工藝優點,並保持其面內力學性能不變的同時,大幅度提高了複合材料的衝擊損傷能力,達到了波音公司對高韌性結構複合材料的要求(BMS8-276),為第三代高韌性複合材料發展和應用奠定了技術基礎。
自主研發基於增韌組分再分配原理的複合材料增韌技術體系。在複合材料成型過程中,樹脂體系中的增韌組分向複合材料層間的轉移、富集,從而達到對複合材料抗損傷能力薄弱的層間增韌的目的,形成了第二代高韌性環氧樹脂基體(如5228A、9916-II等)和雙馬樹脂基體(QY9611、5429等)複合材料。
開發自主知識產權韌性樹脂預浸料制備技術。採用渦旋異步分離膜滑延轉印及反向滲透複合預浸,突破高精度高韌性樹脂膜制備及其連續化生產關鍵技術,研製出國內首台適用於高韌性樹脂預浸料製造設備,實現高精度高韌性預浸料連續工程化生產,填補了國內高韌性預浸料制備工藝技術和專用裝備的空白。
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