三維編織纖維增強雙馬來酰亞胺復合材料的力學性能研究.pdf

1、在樹脂傳遞模塑成型(RTM)工藝常用基體樹脂的發(fā)展中，雙馬來酰亞胺(BMI)樹脂的研究較為活躍。雙馬來酰亞胺樹脂既具有環(huán)氧樹脂的易加工性能，又具有聚酰亞胺樹脂優(yōu)異的高溫力學性能，因此在航天、航空及航海等高科技領域得到了廣泛應用，是纖維增強樹脂基復合材料中較為常用的基體材料。 三維編織技術在纖維增強復合材料的研究中起到了重要作用。它具有纖維分散均勻，不分層，整體性好的結構特點，具備優(yōu)異的力學性能，并可綜合設計纖維編織結構。

2、 本文采用RTM工藝制備了三維編織碳纖維增強雙馬來酰亞胺(C3D/BMI)，三維編織芳綸纖維增強雙馬來酰亞胺(K3D/BMI)，三維編織混雜纖維增強雙馬來酰亞胺(HF3D/BMI)，并對其力學性能進行了研究。 研究內(nèi)容主要分為五個方面：(1)纖維增強方式對C3D/BMI及K3D/BMI力學性能的影響；(2)混雜比對HF3D/BMI力學性能的影響和混雜效應；(3)碳纖維、芳綸纖維的表面處理對復合材料力學性能的影響，XPS和SEM等

3、微觀分析手段分析處理前后纖維表面物理及化學狀態(tài)的變化；(4)雙馬來酰亞胺基復合材料、環(huán)氧基復合材料和尼龍基復合材料的力學性能比較；(5)雙馬來酰亞胺基復合材料的吸濕行為研究，吸濕過程對復合材料力學性能的影響，吸濕介質、纖維增強方式和纖維種類對吸濕行為及復合材料力學性能的影響，體外溶解物實驗初步考察材料的生物相容性。 研究結果表明：三維編織纖維增強雙馬來酰亞胺復合材料的彎曲強度大大高于人體骨的強度，且彎曲模量與人體骨相接近，可最大