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碳纤维/环氧树脂复合材料-铝合金层合板深拉成型特性

论文摘要

碳纤维增强树脂复合材料（Carbon fiber reinforced plastic,CFRP）因其轻质高强的特点,越来越多地应用到汽车轻量化设计和制造中。为研究CFRP板件及CFRP-Al层合板深拉成型影响因素,加速CFRP零部件产业化进程,本文通过DSC测试分析了CFRP预浸料的固化放热过程,以此为依据,用热压罐制备了不同后固化温度下成型的CFRP板材及单向、编织两种预浸带铺层的CFRP-Al层合板,用Inspekt table 100材料试验机对上述两种板材分别做了深拉试验。考虑到提高制备效率,用打磨、打磨+涂覆硅烷偶联剂、阳极氧化+涂覆硅烷偶联剂三种方式对铝合金板进行表面处理,不经热压罐固化成型,直接和正交对称铺层的单向预浸带一起在Inspekt table 100材料试验机的环境箱中混合温深拉,固化成形。并通过金相显微镜、SEM进行显微组织观察,验证后固化温度、深拉环境温度、预浸带的种类对CFRP板材及CFRP-Al层合板深拉成型性能的影响及铝合金板表面处理方式对CFRP叠层预浸带、铝合金板材混合温深拉成型性能的影响。结果表明,适当降低后固化温度、提高深拉环境温度有利于板材二次深拉成型。编织预浸带较单向预浸带能更好地承受压力,深拉成型质量更优。阳极氧化+涂覆硅烷偶联剂的表面处理方式一方面能在铝合金板材表面形成致密、均匀的微孔,另一方面硅烷偶联剂能很好地促进铝合金板材和CFRP的界面结合,有利于深拉成型。

论文目录

  • 1 实验材料及方法
  •   1.1 原材料
  •   1.2 DSC测试确定工艺参考
  •   1.3 热压罐制备CFRP板材和CFRP-Al层合板
  •   1.4 CFRP板材和CFRP-Al层合板深拉性能测试
  •     1.4.1 CFRP板材和CFRP-Al层合板深拉成型
  •     1.4.2 CFRP叠层预浸带、铝合金板混合温深拉
  • 2 结果及分析
  •   2.1 T700预浸料的热稳定性
  •   2.2 CFRP-Al层合板深拉成型性能的影响因素
  •     2.2.1 深拉环境温度及后固化温度对CFRP-Al层合板深拉成型性能的影响
  •     2.2.2 预浸带种类对CFRP-Al层合板深拉成型性能的影响
  •   2.3 不同表面处理方式对CFRP-Al层合板混合温深拉性能的影响
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王健,郑学丰,付昌云,李佳腾,安爱伟

    关键词: 复合材料,层合板,热压罐工艺,混合温深拉,成形性能

    来源: 复合材料学报 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑

    专业: 材料科学

    单位: 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心

    基金: 汽车车身先进设计制造国家重点实验室开放基金(31815009),留学人员科技活动择优资助项目(CG2016003001)

    分类号: TB33

    DOI: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20190313.001

    页码: 2786-2794

    总页数: 9

    文件大小: 732K

    下载量: 472

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/cbe33e9d8a3708458d5d9e28.html