芳纶纤维复合材料.docx

绵阳职业技术学院
资料系
先进复合资料成型工艺
芳纶纤维加强的先进复合资料制品
目录
1芳纶纤维加强的先进复合资料的应用 1
概略 1
芳纶品种及性能 1
芳纶纤维产品形态及复合资料的成型方法 4
芳纶纤维复合资料的应用 绵阳职业技术学院
资料系
先进复合资料成型工艺
芳纶纤维加强的先进复合资料制品
目录
1芳纶纤维加强的先进复合资料的应用 1
概略 1
芳纶品种及性能 1
芳纶纤维产品形态及复合资料的成型方法 4
芳纶纤维复合资料的应用 4
2原资料 7
聚氨酯树脂 7
芳纶纤维. 10
3制作工艺 11
成形方法的选择 12
芳纶1313. 13
4修理及性能检测 14
14
14
5参照文件 16
先进复合资料成型工艺
芳纶纤维加强的先进复合资料制品
1芳纶纤维加强的先进复合资料的应用
概略
当前,先进复合资料的加强资料主假如S高强玻璃纤维非碳纤维和芳纶纤维。前二者介绍文章许多,本文主要针对芳纶复合资料及应用状况作归纳介绍。
芳纶纤维是芬芳族聚酰胺类纤维的通称。它是一种强度高、模量高、低密度、耐折、耐磨性好的人工合成的有机纤维。据认识,此刻美国、荷兰、日本、德国、法国和俄罗斯等国都在开发芳纶纤维。我国也进行了这方面研制并获得了必定成绩。
美国杜邦企业开发的芳纷纤维,商品名“凯芙拉”(Kvelar)有多种规格销售,年产量已达2t。荷兰阿克苏(AKZO)企业研制的芳纶纤维,商品名“特瓦纶”(Twaron),年产量在5000t以上。日本帝人企业开发的共聚芳纶纤维,商品名“太库诺拉”,年产量为500t以上。德国赫斯特企业(HOECHST)生产芳纶纤维年产量为150t。我国1981年研制成功芳纶I,1985年研制成功芳纶11,1994年北京燕山石化企业研究院研制成功溶致液晶全芬芳族聚酰胺(PPTA),经过专家判定,为此后中石、工业化生产开拓了门路。
在世界范围内,芳纶纤维正以年增添率20%左右的速度发展,并从单调军用向民用转移。芳纶纤维用于汽车及防备用品方面占68%,用于造船业达21%,其余为航空、航天及军用。
芳纶品种及性能
芳纶纤维,因选择原料的不一样及合成工艺不一样,又可分为间位芬芳族聚酰胺纤维,商品名为“欧梅克斯"(Nomex)对位芬芳族聚酰胺纤维,商品名“凯芙拉"(Kevlar)和芬芳族聚酰胺共聚纤维,商品名“太库诺拉”等。表1将拥有代表性的“凯芙拉”纤维和我国研制的芳纶I、芳纶II主要性能列出,同时与S高强玻璃纤维及碳纤维进行比较。
从表1中能够发现芳纶纤维密度最小,拉伸强度与S2玻璃纤维和碳纤维靠近,拉伸
模量居中。别的,芳纶纤维的热稳固性好,可在180°C下长久使用,短期可耐300°C,对强度无大的影响。在-170C下也不会变脆,仍保持其性能。芳纶纤维的力学性能在有机纤维中是特别突出的,与无机纤维比也不逊色,芳纶纤维除强酸、强碱外,几乎不受有机溶剂、油类影响。但芳纶纤维对紫外线敏感,若长久裸露在阳光下,其强度会有很大的损失,所以,在使用中应加保护层。
表1芳纶纤维主要品种与S高强玻纤、碳纤维性能比较
纤维名称
密度(g/cm3)
拉伸强度(MPa)
拉伸模量(MPa
)延长率(%)
Nomex
6471
17052
22
Kevlar
2940
71736
Kevlar-29
2940
71736
Kevlar-49
2842
108780
Kevlar-119
3038
54586
Kevlar-129
3332
96530
Kevlar-149
2352
144060
Kevlar-100
2744
60368
芳纶I
2744
88200
芳纶II
2548
147000
S高强玻纤
2
2940
81340
-
碳纤维T300
2744
225400
表2芳纶纤维、碳纤维、E玻纤树脂浸渍纱带性能
测试项目
密度(g/cm3)
拉伸强度(MPa)
拉伸模量(MPa
)延长率(%)
Kevlar-29
3616
82320
Kevlar-49
3616
124460
碳纤维T300
3097
220500
E玻纤
2411
68600
表3芳纶纤维、碳纤维、E玻纤单向纤维板性能
测试项目
Kevlar-49
碳纤维T300
E玻纤
密度(g/cm3)
拉伸强度0。(MPa)
90 °(MPa)
1382
1235
1098
压缩强度0°(MPa)
90 °(MPa)
274
137
1098
137
588
137
层间剪切强度(MPa)