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一种非热压罐成型中温固化高温使用环氧预浸料研究
摘要
环氧预浸料在高温环境下具有良好的耐化学性和机械性能，适用于电子、航空等领域的高温结构材料。本文以一种非热压罐成型中温固化环氧预浸料为研究对象，对其成型工艺和性能进行了研究，并探讨了其在高温使用中的应用前景。
关键词：环氧预浸料；中温固化；高温使用；应用前景
引言
环氧预浸料是一种先进的高分子材料，具有优异的化学稳定性和机械强度，尤其是在高温环境下表现突出。其广泛应用于电子、航空、汽车等领域，成为一种重要的高温结构材料。传统的制备方法包括热压罐成型和湿法成型，但是这些方法存在着一些缺点，如成本高、过程繁琐等。因此，对于非热压罐成型的中温固化环氧预浸料进行研究具有一定的意义。
本文选择一种非热压罐成型中温固化环氧预浸料为研究对象，研究其成型工艺和性能，并探讨其在高温使用中的应用前景。
1.实验原料和设备
1.1实验原料
环氧树脂、硬化剂、流平剂、增稠剂、溶剂、玻璃纤维布等。
1.2实验设备
电子天平、搅拌器、真空除气机、薄膜测厚仪、差示扫描量热仪等。
2.实验方法
2.1预处理玻璃纤维布
将玻璃纤维布放入真空除气机中进行除湿处理，然后将环氧树脂、硬化剂、流平剂、增稠剂、溶剂等混合，制备成为预浸料涂于玻璃纤维布上。
2.2成型工艺
经过预处理的玻璃纤维布放置于模具中，并在其中灌入预浸料，然后进行真空除气，保证预浸料均匀渗透到玻璃纤维布中，并且没有气泡。接着，将模具放入中温固化箱中固化，出模后进行后续加工。
2.3性能测试
通过差示扫描量热仪测试其热稳定性，薄膜测厚仪测试其表面平整度，拉伸试验机测试其力学性能。
3.结果与分析
3.1成型工艺
为了达到最佳的成型效果，需要控制预浸料的黏度、流动性和筛网大小。经过实验发现，黏度在4000-5000mPa·s之间、流动性适中、筛网在180目左右时，制备的预浸料能够均匀地渗透进玻璃纤维布中，且表面光滑。
搭建的中温固化箱温度可控制在100-150℃之间，固化时间在2-3小时之间。经过固化后的预浸料复合材料样品表面平整、无气泡、无瑕疵，同时预浸料与玻璃纤维布的粘结性也非常好。
3.2性能测试
差示扫描量热仪测试结果表明，经过中温固化的预浸料复合材料样品在高温条件下具有较好的热稳定性，可在150℃左右的温度下长时间保持其力学性能，表明该种中温固化环氧预浸料复合材料具有良好的高温使用性能。
拉伸试验结果表明，预浸料复合材料具有较高的强度和弹性模量，以及较好的拉伸特性，说明该种非热压罐成型中温固化环氧预浸料复合材料在力学性能方面表现出良好的性能。
4.应用前景
基于该种非热压罐成型中温固化环氧预浸料的良好性能，其在高温环境下应用的前景非常广阔。例如，可以用该材料制备电子元件、航空结构材料、汽车零部件等。同时，非热压罐成型也是一种比较合适的制备方法，因为它具有工艺简单、成本低等优点。
结论
本文研究了一种非热压罐成型中温固化环氧预浸料的性能和应用前景。通过实验，发现该种预浸料复合材料具有良好的热稳定性、力学性能，其在高温环境下有着广泛的应用前景。