碳纤维增强环氧树脂复合材料的后固化ppt课件

Click to edit master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Title,*,Internal usage only,Click to edit master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Title,Agenda,Click to edit Agenda section style,Sub-section level,*,Internal usage only,热分析在,复合材料,领域的应用,梅特勒,-,托利多,孔鹏飞,热分析在复合材料领域的应用梅特勒-托利多,1,简介,广泛使用的高性能材料,热分析,:,材料分析的强有力工具,1简介广泛使用的高性能材料,2,DSC:,固化度和玻璃化转变,您生产的产品的固化度是多少,?,固化度和玻璃化转变,:,玻璃化转变温度如何随着固化度变化,?,固化反应是如何结束的,?,Example:,环氧树脂,预浸料,2DSC:固化度和玻璃化转变您生产的产品的固化度是多少?,3,DSC:,固化度和玻璃化转变,Thermosets Vol2 Chapter 2.2.3,UserCom 11(1/2000)p.9,3DSC:固化度和玻璃化转变Thermosets Vol,DSC:,固化度和玻璃化转变,4,DSC:固化度和玻璃化转变4,DSC:,固化度和玻璃化转变,5,DSC:固化度和玻璃化转变5,DSC:,固化度和玻璃化转变,6,DSC:固化度和玻璃化转变6,7,玻璃化转变温度随着固化度的提高而提高,:Tg vs.,固化度,Thermosets Vol2 Chapter 2.2.3,UserCom 11(1/2000)p.9,T,g,常被用于检测固化度,DSC:,固化度和玻璃化转变,7玻璃化转变温度随着固化度的提高而提高:Tg vs.固,8,DSC:,固化促进剂的影响,评价不同的固化促进剂对固化温度和速率的影响。,Example:,EP resin(GY260)with hardenermethyl tetra hydro phthalic anhydride(HY917),Test with three accelerators(1%in GY260):,DY070,heterocyclic amine,SKXB5111,DY9577,boron trichloride amine complex,Brochure on TA competence,Thermosets Chapter 2.1.3,Example of accelerator:Tertiary amine epoxy2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol;DY 064,8DSC:固化促进剂的影响评价不同的固化促进剂对固化温度和,9,DY070 shows fastest reaction,but creates lowest Tg&phase separation(second Tg),避免过快的固化反应,DSC:,固化促进剂的影响,9DY070 shows fastest reaction,10,DSC:,后固化,材料真的已经完全固化了么,?,材料的性能已经十分稳定不再改变了么？,Example,:,碳纤维增强环氧树脂,复合材料的后固化,10DSC:后固化材料真的已经完全固化了么?,11,KU600,后固化,11KU600 后固化,12,DSC:,后固化,使用,TOPEM,检测后固化,12DSC:后固化使用TOPEM检测后固化,13,DSC:,产品研发,您是否需要为了将来的产品研发而进行固化过程的研究？,Example,:,为片状模塑料,SMC,(sheet molding compound),研发的新型树脂系统,:,固化速率和固化度,能够经受的层压时间,储存稳定性,Thermosets Vol2 Chapter 3.9,UserCom 12(2/2000),p.9,13DSC:产品研发您是否需要为了将来的产品研发而进行固化,14,DSC:,产品研发,使用不饱和聚酯预浸渍的片状模塑料,:,在,120C,层压不同时间以后进行的后固化测试。,14DSC:产品研发使用不饱和聚酯预浸渍的片状模塑料:在,15,DSC:,产品研发,经过大约,220S,的层压之后树脂几乎完全固化,:,H,非常小,15DSC:产品研发经过大约220S的层压之后树脂几乎完全,16,TGA:,填料含量,您知道您的复合材料中的填料含量么？,环氧树脂中的常用填料,:,填料,/,增强体,用途,玻璃纤维,/,碳纤维,增强机械强度,银粉,/,金粉，石墨,增强导电性,氧化铝,增强导热性,石墨,增强润滑性,滑石粉,增强机械加工性,沙子,/,二氧化硅,降低成本,石英,降低热膨胀率,Thermosets Vol.1 Chapter 3.2.1,16TGA:填料含量您知道您的复合材料中的填料含量么？填,17,TGA:,填料含量,预浸渍材料中有多少碳纤维？,17TGA:填料含量预浸渍材料中有多少碳纤维？,18,TMA:,固化产品的质量,如何鉴定固化产品的质量,?,Examples,:,钢管上的粉末涂层,复合材料,模具组件,18TMA:固化产品的质量如何鉴定固化产品的质量?,TMA:,固化产品的质量,19,TMA:固化产品的质量19,20,TMA:,凝胶时间,在某个温度下胶粘剂多长时间能粘住？,操作时间,?,凝胶时间,?,20TMA:凝胶时间在某个温度下胶粘剂多长时间能粘住？,21,TMA:,凝胶时间,凝胶化,:,通过动态载荷,TMA,测定凝胶时间,21TMA:凝胶时间凝胶化:通过动态载荷TMA测定凝胶时,热固性树脂凝胶时间,TMA,测试,22,热固性树脂凝胶时间TMA测试22,23,DMA:,通过,Tg,进行质量监控,测定复合材料的,Tg,和模量,23DMA:通过Tg进行质量监控测定复合材料的Tg和模量,玻璃化转变的频率依赖性,24,玻璃化转变的频率依赖性24,25,不同类型的复合材料,填料增强复合材料,纤维增强复合材料,叠层,表层,如何用,DMA,测试,?,25不同类型的复合材料填料增强复合材料纤维增强复合材料叠层表,26,玻璃化转变温度,2.5 C,0.8 C,-6.3 C,-6.2 C,G”,最大值,:,基体材料的玻璃化转变温度,tan d,最大值,:,与模量变化有关,Dlog G,下降,tan d,峰温随之下降,聚合物,-,填料体系的分析,26玻璃化转变温度2.5 C0.8 C-6.3 C-6,27,纤维增强复合材料,优先取向的材料,(,注射成型、拉伸薄膜等,),纤维增强复合材料，叠层体系,泊松比,大于,0.5,，并与温度有关,纤维的影响,E,3,G,100,G,纤维增强复合材料,力学性能取决于方向,27纤维增强复合材料优先取向的材料(注射成型、拉伸薄膜等),28,不同方向测试的,PES(,3,点弯曲模式,),E,tan d,Dlog E,降低,tan d,峰温降低,T,g,=f(,纤维方向,),纤维方向,垂直于纤维方向,纤维增强复合材料,28不同方向测试的PES(3点弯曲模式)Etan dD,29,DMA:,涂料和粘结剂,弯曲和拉伸模式主要是测量基体材料的行为：,不适合测试附着在坚硬的基体材料上的薄涂层，拉伸模式可能导致薄涂层的剥离,.,。,样品有破碎的可能，很难夹持住脆性样品。,压缩模式,:,样品通常非常坚硬很难压缩。,剪切模式是最好的测试方法,.,对于基体上附着的薄涂层样品有极高的灵敏度。,29DMA:涂料和粘结剂弯曲和拉伸模式主要是测量基体材料的,30,Coating material,DMA:,涂料和粘结剂,30Coating materialDMA:涂料和粘结剂,31,DMA:,涂料和粘结剂,31DMA:涂料和粘结剂,32,DMA:,预浸渍,32DMA:预浸渍,谢谢,谢谢,