超声波法表征纤维增强树脂基复合材料固化行为

杨涛¹，陶博然²，李建新²，胡子军³，刘秀军²，何本桥²，吴晓青¹

(1.天津工业大学先进纺织复合材料教育部重点实验室,天津,300160;
2.天津工业大学材料科学与化学工程学院,天津,300160;
3.航天材料及工艺研究所先进功能复合材料技术国防材料重点实验室,北京,100076)

摘要:采用超声波法对乙烯基酯树脂、玻璃纤维/乙烯基酯树脂、碳纤维/乙烯基酯树脂3种体系的固化反应过程进行了实时监测,准确测量了超声波在3种体系中的传播速度及振幅衰减随体系同化反应时间的变化,研究了纤维对树脂体系凝胶时间、固化过程体积储能模量及反应活化能的影响.结果表明,玻璃纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系减小14%,同化速率加快;而碳纤维/树脂体系的反应活化能较纯树脂体系增大15%,固化速率较纯树脂体系慢.超声波技术能够实时在线监测并量化纤维/树脂复合体系的固化行为,为复合材料的制备工艺和性能研究提供了一种重要的量化手段.

关键词:超声技术; 乙烯基酯树脂; 玻璃纤维; 碳纤维; 复合材料; 固化; ultrasonic technique; vinyl-ester resin; glass fiber; carbon fiber; composite materials; cure;

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