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碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料成型工艺及性能
摘要
本文介绍了碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料的成型工艺及性能研究。首先，利用层压法将碳纤维织物和聚苯硫醚基树脂复合成板材，然后采用真空注塑成型法加工出形状复杂的零件。利用拉伸试验和弯曲试验对复合材料进行评估，结果表明，碳纤维织物增强的聚苯硫醚基复合材料具有较高的力学性能和热稳定性。
关键词：碳纤维织物；聚苯硫醚基；复合材料；成型工艺；力学性能
引言
复合材料是一种具有优异性能的新型材料，其中，碳纤维增强聚合物复合材料具有优异的力学性能和热稳定性，在航空、航天、汽车等领域得到了广泛应用。碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料具有较高的玻璃化转变温度和降解温度，同时，聚苯硫醚基树脂具有较好的化学稳定性和耐热性，因此，碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料具有很大的应用潜力。
本文将介绍碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料的成型工艺及性能研究。
实验
1.材料
碳纤维织物采用3K纱径为12K的碳纤维织物，聚苯硫醚基树脂采用BPDA-PDA聚合物（BAP），偏苯二酚醋酸工业级和硫兰素是单体，混合物采用等物质量比进行混合。
2.制备板材
将预先浸渍好的碳纤维织物叠放在一起，并在450°C下热压成板材，树脂固化时间为1小时。板材的尺寸为250mm×250mm×2mm。
3.复合成型
采用真空注塑成型法对碳纤维织物增强的聚苯硫醚基复合材料进行成型。首先，将衬模涂上隔离膜，然后将板材放置在衬模上，再添加预定形状的预计量复合材料。接着放置上模，并进行真空抽气。随后，将模具放入烤箱内进行固化。复合材料的尺寸为长度为100mm，宽度为50mm，厚度为2mm。
4.评估
采用力学测试方法测试复合材料的拉伸和弯曲性能。拉伸实验采用ISO527标准，弯曲实验采用ASTMD790标准。
结果与讨论
1.板材的加工
在热压过程中，树脂会从碳纤维的表面向内渗透，最终填满碳纤维的空隙，形成一个均匀的复合材料。加工出的板材表面平整，无气泡、裂纹等缺陷。
2.成型零件的性能
复合材料的拉伸强度为176MPa，弹性模量为21.1GPa。复合材料的弯曲强度为258MPa，弹性模量为25.9GPa。优异的力学性能说明了碳纤维织物增强的聚苯硫醚基复合材料的加工工艺有效，而且复合材料具有较高的力学性能。
结论
本研究利用层压法制备了碳纤维织物增强聚苯硫醚基复合材料，并采用真空注塑成型法加工出形状复杂的零件。研究结果表明，碳纤维织物增强的聚苯硫醚基复合材料具有较高的力学性能和热稳定性，可作为一种新型复合材料在航空、航天、汽车等领域得到广泛应用。