碳纖維成型工藝的研究及其在兆瓦級風(fēng)機(jī)葉片中的應(yīng)用.pdf

1、碳纖維由于具有重量輕、高強(qiáng)度、高模量、耐高溫、耐腐蝕、耐摩擦、導(dǎo)電、導(dǎo)熱、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)良特性，使其在近幾年備受關(guān)注。碳纖維由于這些特性而被廣泛地用作復(fù)合材料的增強(qiáng)體，來提高復(fù)合材料的力學(xué)性能等。為了提高風(fēng)機(jī)功率，葉片的長度不斷增加，因此碳纖維在風(fēng)機(jī)葉片中的應(yīng)用成為了必然趨勢。
　　本文主要研究了E-5300、E-3325兩種環(huán)氧樹脂基體材料的物理特性和單向碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的力學(xué)性能。以環(huán)氧樹脂作為基體，以單向碳纖維作為增強(qiáng)體

2、，通過真空灌注成型工藝制成碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板件物。并利用數(shù)顯粘度計(jì)(NDJ-8SN)、差示掃描量熱儀(DSC)等測試手段對兩種環(huán)氧樹脂體系的粘度、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度進(jìn)行了測定。利用材料試驗(yàn)機(jī)(AG-100KNX)對復(fù)合材料進(jìn)行拉伸、壓縮、剪切性能測試，研究0°和90°取向的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料樣品的力學(xué)性能和界面性能，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀察試樣斷面。
　　結(jié)果表明:在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，兩種環(huán)氧樹脂基體粘度低、適用期長且韌性好，

3、玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為86.38℃(E-5300)和89.30℃(E-3325)。但是通過兩種環(huán)氧樹脂基體的粘度-時(shí)間曲線的比較得出:E-5300環(huán)氧樹脂體系混合后存在低粘度平臺，但E-3325環(huán)氧樹脂體系則不存在這種低粘度平臺。通過力學(xué)性能測試得出CF/E-5300復(fù)合材料的0°、90°彈性模量分別為117.58GPa和7.05GPa，0°、90°壓縮強(qiáng)度分別為803.1 MPa和153.7MPa，剪切強(qiáng)度為60.32 MPa、剪切模量