高性能PBO纤维复合材料成型工艺参数研究

 
       研究了PBO纤维与环氧树脂复合成型工艺参数如树脂配方、浸渍张力、缠绕张力对PBO纤维缠绕成型复合材料力学性能的影响，同时优化了这些工艺参数。研究结果表明，PBO纤维复合材料的拉伸性能很好，但其纤维表面呈惰性，对树脂系统的拉伸性能、韧性和弯曲性能均要求较高，缠绕张力大约占其股纱强力的3.5%左右时，PBO纤维的NOL环层间剪切强度达到最高(29MPa)，才能发挥PBO纤维的高强特性。

       大幅度减轻发动机壳体结构质量是提高固体火箭发动机质量比的关键技术之一，而减轻发动机壳体质量的途径主要有：①果用高性能的先进复合材料；@提高复合材料壳体制造工艺。研制出与之匹配的高性能的树脂配方和预浸渍胶带，最后通过缠绕成型，突破重点工艺技术关，这都是工艺研究的范畴，只有这两方面的工作做好了，才能研制出高性能、高质量比的发动机壳体。

       由于PBO纤维（聚对苯撑苯并双喏唑）是一种新型超级纤维，作为高比强度、高比模量的一种新型结构增强材料，这种新型超级纤维的成功应用将对航天发动机性能产生较大影响。但是由于PBO纤维表面光滑且表面隋性大，表面自由能低，与树脂基体粘接强度差，因而PBO纤维增强复合材料的层间剪切强度低，这一薄弱环节影响了高性能PBO/环氧复合材料的广泛应用。所以，要提高其复合材料性能，除需要对纤维表面进行处理外，同时要研究树脂基体配方及其复合成型工艺，使其与PBO纤维相容性好，以提高复合材料的整体力学性能。

资料：  高性能PBO纤维复合材料成型工艺参数研究.pdf