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连续使用纤维棒增强聚醚醚酮复合材料的应用与发展

来源: 时间:2019-02-28 18:08:16 浏览次数:

聚醚醚酮与纤维棒都具有异常优异的性能,且聚醚醚酮与纤维棒之间有着良好的界面作用,纤维棒在复合材料中还能充当异相成核剂促进聚醚醚酮的结晶,将两者相结合而制备的高性能复合材料将具有更加优异的性能。
      聚醚醚酮与纤维棒都具有异常优异的性能,且聚醚醚酮与纤维棒之间有着良好的界面作用,纤维棒在复合材料中还能充当异相成核剂促进聚醚醚酮的结晶,将两者相结合而制备的高性能复合材料将具有更加优异的性能。

上世纪80年代英国ICI公司首先通过拉挤熔融浸渍的方法制备出单向碳纤维棒增强聚醚醚酮预浸料,并相继研制了一系列牌号为APC的预浸料,其中APC-1是较早实现商业化的连续碳纤维棒增强聚醚醚酮复合材料预浸料。

APC-2比APC-1有着更优异的综合性能,是目前著名的牌号,商业化的APC-2由一系列厚度为125?m的单向预浸带构成,纤维棒的体积含量约为60%。

APC-2具有优异的力学性能,其拉伸强度通常大于2000MPa,拉伸模量大于135GPa,弯曲强度通常大于1700MPa,弯曲模量大于120GPa。此外,APC-2还有着一系列优异的性质,包括良好的耐冲击性,优异的高温热稳定性。

极其耐湿热老化,耐化学药剂等。由于APC系列预浸料的优异性质,自ICI公司将其投放市场后,其迅速成为航天航空领域具实用性的先进热塑性复合材料,尤其是在军用飞机上更是受到青睐。

例如美国已经将聚醚醚酮碳纤维棒复合材料应用于制造直升机旋翼和导弹壳体,美国隐身直升机LHX已经采用此种复合材料。另外,F-117A的全自动尾翼、C-130机身的腹部壁板,法国阵风机身蒙皮等均采用了此种复合材料。

虽然APC系列有着一系列杰出的性质,但出于商业方面的考虑,ICI公司对APC系列的成型技术严格保密。

由于聚醚醚酮本身的高熔融粘度以及几乎不溶于任何溶剂的性质,连续碳纤维棒增强聚醚醚酮复合材料的制备一直都是亟待攻克的技术难题。

近年来,随着对连续碳纤维棒增强聚醚醚酮复合材料需求的不断扩大,一系列新的成型技术不断出现,有效克服了聚醚醚酮浸渍困难的问题。


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