Z-pin固化度對復合材料力學性能影響的研究.pdf

1、本文將Z-pin作為一種新型材料，以Z-pin的固化度為研究對象，從不完全固化Z-pin的制備著手，首先探索了環(huán)氧樹脂體系不完全固化Z-pin技術，并通過一些簡單的數據進行了不完全固化Z-pin增強層合板的機理分析，最后對雙馬樹脂基體Z-pin增強層合板體系進行了大量試驗，總結了Z-pin固化度對層合板性能影響的規(guī)律。
　　通過調整Z-pin拉擠工藝中的拉擠速度、模具溫度及烘道溫度三個因素成功制備了可用于植入的不完全固化Z-pin

2、，并得到環(huán)氧樹脂體系以及雙馬樹脂體系能夠滿足植入要求的Z-pin所需最低固化度及與其相對應的拉擠工藝參數。以環(huán)氧FW-125樹脂為基體的Z-pin，滿足植入要求的最低固化度為69.94％，相應的拉擠工藝參數為：模具溫度99℃，烘道溫度99℃，拉擠速度10mm/s；以雙馬NHZP-1樹脂為基體的Z-pin，滿足植入要求的最低固化度為78.56%，相應的拉擠工藝參數為：膠槽溫度89℃，模具溫度120℃，烘道溫度220℃，拉擠速度3.3mm/

3、s。
　　通過試驗數據分析了Z-pin的固化度對層合板性能影響的機理，發(fā)現Z-pin的固化度主要通過影響Z-pin與層合板界面的化學結合過程來決定層合板的最終性能，低固化度Z-pin中未固化的樹脂能夠與層合板發(fā)生更多的共固化反應，導致其界面結合強度遠遠大于完全固化的Z-pin增強的層合板。當Z-pin的增強模式為Z-pin與層合板之間的界面產生破壞并且Z-pin被外力從層合板中拔出時，Z-pin的固化度對層合板的層間性能產生顯著影

4、響，低固化度的Z-pin增強層合板的層間性能得到較大的提高，提高幅度可以達到38%；而當Z-pin的增強模式為Z-pin受到剪力而斷裂破壞時，Z-pin的固化度對層合板層間性能的影響將大大削弱。
　　對于層合板的面內性能，Z-pin的固化度對其影響非常小，基本可以認為Z-pin的固化度對層合板面內性能沒有影響，改變Z-pin的固化度并不能帶來層合板面內性能的明顯提升，卻會大大增加制備的難度。Z-pin固化度對層合板橋聯性能的影響呈