纺织结构碳纤维增强聚苯硫醚基复合材料的制备与力学性能

姜正飞¹，朱姝¹，孙泽玉¹，杨洋²，余木火¹，袁象恺¹

1. 东华大学纤维材料改性国家重点实验室2. 上海飞机制造有限公司航空制造技术研究所复合材料中心

摘 要：本文采用模压成型法制备纺织结构碳纤维增强聚苯硫醚基(carbon fiber fabric/polyphenylene sulfide,CFF/PPS)复合材料层压板,通过纤维改性处理和模压工艺优化,得到力学性能优异的CFF/PPS复合材料。采用DSC、TGA、流变行为测试等手段对PPS基体性能进行了表征。基于分析结果,考察了模压成型温度、压力、时间和加载方式等工艺参数对复合材料力学性能的影响,并初步探讨了这些因素对材料结构与性能的调控机制。在最佳工艺参数下制得的层压板拉伸强度为762.31 MPa,弯曲强度720.93 MPa,层间剪切强度58.90 MPa,冲击强度46.18KJ/m2。借助SEM、金相显微镜等表征手段观察到,PPS基体完全渗透于纺织结构碳纤维单丝之间,复合材料层压板内部没有发现微观孔隙。

关键词：纺织结构碳纤维;聚苯硫醚;复合材料层压板;模压成型;力学性能;