碳纖維復合材料發動機殼體用高性能樹脂基體的研制

 
        在綜合考慮樹脂黏度、力學性能、耐熱性能的基礎上，開發了適用于碳纖維復合材料火箭發動機殼體濕法纏繞成型工藝用耐高溫和韌性環氧樹脂基體。用差示掃描式量熱法f（DSC)、傅里葉紅外光譜FT- IR等分析技術對該韌性樹脂基體的固化反應動力學參數、樹脂基體固化物的性能和復合材料的性能進行了系統的研究。結果表明，該韌性樹脂基體黏度低，適用期長，韌性好。與碳纖維界面粘接強度高，所制得的復合材料火箭發動機殼體纖維強度轉化率高，為今后相關方面的研究指明了方向。

       20世紀80年代中期以來。國外碳纖維開發迅猛發展。性能水平大幅度提高，抗強度由初期的2.5 GPa提高到目前的7.0 GPa并且有了優良的表面處理劑和樹脂基體配合，強度轉化率提到85%以上。

    環氧樹脂是先進復合材料普遍應用的熱固性樹脂基體。是最早應用的纏繞大型固體火箭發動機殼體用樹脂基體。按照增強材料分類，固體火箭發動機殼體發展大致經歷了3個階段。即從玻璃纖維到芳綸纖維再到碳纖維。目前各國在新研制的火箭發動機上幾乎都采用碳纖維復合材料殼體，基體仍然普遍采用環氧樹脂，這是與環氧樹脂較好的耐熱性、良好的粘接性以及優異的工藝性能是分不開的。盡管近年來為滿足新型航空航天器件的需要，不斷提高其使用溫度，也采用了雙馬來酰亞胺樹脂等聚酰亞胺樹脂等高性能樹脂基體。但是由于其工藝性的制約，僅在采用模壓工藝制造的航空航天制品中得到了應用。目前。火箭發動機殼體用樹脂基體仍然以環氧樹脂為主，許多科技工作者都致力于開發高性能環氧樹脂基體，以與不斷提高的纖維增強材料的性能相匹配，更好地適應航空航天技術發展的新要求。對于碳纖維復合材料發動機殼體，目前仍存在著兩種不同的觀點：一種認為斷裂延伸率是影響容器特性系數（p V/W）的主要因素，為此建議大力開發高延伸率的韌性環氧樹脂基體；另一種認為耐熱性是主要影響因素，應致力于開發高耐熱環氧樹脂基體。鑒于以上兩種不同的觀點，本攻關項目擬分別開發高韌性和耐高溫兩種濕法纏繞樹脂基體配方。這也代表了當今環氧樹脂改性的兩個主要方向。

資料下載：  碳纖維復合材料發動機殼體用高性能樹脂基體的研制pdf