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国产碳纤维液体成型关键技术研究

  课题结合国内碳纤维产业发展的实际情况,对碳纤维复合材料大型结构件液体成型关键技术开展研究,通过国产碳纤维液体成型用环氧树脂体系及碳纤维材料适应性研究、液体成型工艺基础研究、复合材料性能评价及工艺控制等技术研究,突破国产碳纤维低成本成型关键技术,并应用该技术制备风机叶片和车体等典型构件,验证技术成果,为国产碳纤维在民用领域的广泛应用提供技术基础。

  围绕碳纤维复合材料液体成型流动与固化模拟、及树脂体系共浸渍与共固化工艺开展研究,主要研究了含拐角特征、变截面特征、变渗透率特征等预成型体的流动浸渍行为,并进行了玻璃纤维增强复合材料多墙体试验件的试制;与此同时,集成开发了液体成型流动与固化模拟专用软件包,开展了单向碳纤维增强预成型体的浸渗成型模拟、碳/玻层间混杂预成型体的浸渗成型模拟、碳纤维厚板固化过程的数值模拟与实验验证研究。还开展了国产碳纤维及环氧树脂的灌注工艺优化工作,设置灌注温度、灌注方向、导流网铺设位置三个参数设计了试验方案,确定了国产原材料的液体成型最佳工艺参数值,研究了碳纤维织物形式对复合材料力学性能的影响,重点解决了树脂对碳纤维的浸润与渗透问题,为国产碳纤维的大规模应用奠定技术基础。


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