碳纤维/聚醚酮酮预浸料层板非高压釜固化过程的原位监测

摘要整理

本文主要研究了在低压条件下制造高质量碳纤维/聚醚酮酮（PEKK）层板的可行性，并分析了影响固化质量的主要现象。通过短梁剪切试验测定层间剪切强度，利用显微图像观察残余孔隙来评估层板质量。研究表明，即使对于非高压釜工艺设计的预浸料，在0.7 bar低压条件下也能获得良好的层间固化质量。为深入理解层间固化现象，建立了层板固化过程的原位监测实验装置，用于测量层板厚度变化和厚度方向的温度梯度。通过监测层板厚度方向的温度梯度分布，能有效观察固化现象演变过程。研究识别出两个主要现象：相邻层间在玻璃化转变温度处建立密切接触，以及在熔融温度处基体树脂的流动。通过考虑层间界面热接触阻力变化的传热模拟，验证了在玻璃化转变温度处建立密切接触的假设。该研究为低压固化工艺优化和质量控制提供了重要的物理基础。

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