航天器结构复合材料用BS-4树脂性能评价

admin · 发表于 2022-5-26 10:11:23

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高性能树脂基复合材料在航空、航天和民用领域都有重要应用，作为一种新型高性能树脂基体，氰酸酯树脂(CE)是目前树脂基复合材料研究领域的重点之一。与其它热固性树脂一样，氰酸酯树脂也存在脆性的弱点限制了其应用范围，要使其在高性能复合材料领域中得到更广泛地应用，需要对氰酸酯树脂进行增韧改性以克服脆性。为了解决目前航天器结构件中使用的4211树脂与高模量碳纤维匹配性能不好的题目，在双酚A型氰酸酯中加入环氧树脂进行改性，制成一种可以充分发挥出高模量碳纤维性能的高性能树脂基体—BS-4树脂。氰酸酯复合材料作为新型复合材料具有优异的力学、尺寸稳定性和耐湿热等性能，在国外已大量应用于航天器天线结构、太阳翼电池板等领域，但在国内氰酸酯树脂在航天器上的应用还是空白。为缩小与技术先进国家的差距，提高国内航天用结构材料的水平，本文以BS-4树脂为研究对象对其作为航天器结构复合材料用树脂基体进行评价，研究其作为航天器复合材料树脂基体的工艺性能、复合材料性能以及耐太空环境性能，并与国内航天器目前现用的环氧树脂4211进行对比分析，从而为BS-4树脂作为航天器结构复合材料树脂基体替代4211环氧树脂提供判据。主要进行了以下几个方面的研究工作: 1）利用DSC分析、粘度分析等手段，评价了BS-4的热压工艺性能，如材料的加压时机、含胶量是否好控制等。研究并制定了BS-4树脂作为航天器结构复合材料常用的热压固化窗口。研究表明，BS-4树脂在一定温度下具有较长时间的低粘度平台，具有优良的热压工艺性能。 2）利用上述固化工艺窗口，制备高模量碳纤维/BS-4树脂复合材料，对高模量碳纤维/BS-4树脂复合材料的力学性能，对太空环境的适应性进行了研究。研究表明，高模量碳纤维/BS-4树脂复合材料具有优异的力学性能和耐空间环境性能。 3）使用BS-4树脂制备航天器复杂结构件，并设计合理的力学性能测试方法，通过对比相同结构的BS-4试件和4211试件的试验数据，评价BS-4树脂在航天器复合材料结构件上的应用效果。

航天器结构复合材料用BS-4树脂性能评价

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