發(fā)布時間：2020-12-18 14:32

　　碳纖維/環(huán)氧復合材料已廣泛應用于航空航天領域。碳纖維層壓板,泡沫夾芯復合材料及碳纖維/環(huán)氧夾層復合材料是航空工業(yè)領域最常用結構材料。然而,環(huán)氧樹脂基體和泡沫芯材是易燃的熱固性材料,一旦發(fā)生火災,將會造成人員傷亡和財產損失。因此,本文利用熱重-差熱同步分析儀,錐形量熱儀,煙密度箱,氧指數測試,垂直/水平燃燒速度測試以及掃描電鏡,對碳纖維/環(huán)氧復合材料火反應特性進行研究。首先,本文研究鋪層方式對于碳纖維/環(huán)氧復合材料燃燒特性的影響規(guī)律。結果表明,鋪層厚度對材料火反應、煙氣特性以及火焰蔓延特性均有一定的影響,而鋪層角度對于材料火反應特性影響作用無明顯規(guī)律,但對其煙氣特性以及火焰蔓延特性有顯著影響。然后,本文研究兩種主流成型工藝對碳纖維/環(huán)氧夾層復合材料熱行為及火反應特性影響規(guī)律。通過熱解動力學及火災動力學分析,建立點燃時間、熱行為、質量損失以及熱釋放速率預測模型。結果表明,熱壓罐成型工藝對于碳纖維/環(huán)氧復合材料的熱解、火反應以及煙氣性能有積極影響,但對火后碳纖維層壓板的機械性能產生消極影響。最后,對三種典型碳纖維/環(huán)氧復合材料的煙氣危險性進行分析,提出燃燒反應級數,煙勢增長指數以及煙密度指數... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學遼寧省

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

復合材料結構示意圖

a.層壓結構 b.夾層結構圖 1.2 復合材料結構示意圖復合材料的結構設計(鋪層設計)是極為重要的一項內容，其密切關系著層壓板的強度、剛度、穩(wěn)定性、工藝特性等。先進復合材料在進行鋪層設計時所要考慮的主要考慮質量、風險、材料狀況、成本、重量以及耐久性等[11-13]。鋪層設計主要是確定鋪層厚度及鋪層角度，層壓結構中依據增強纖維的鋪設角度又分為(a).單項，(b).編織以及(c).無規(guī)則鋪層三種形式，圖 1.3 給出了典型的層壓板鋪層結構設計。

圖 1.4 復合材料熱解及燃燒的主要過程狀特性研究現(xiàn)狀應特性國內外已經有了一定的研究，主要集中在熱輻射的影響，包括對于熱解特性[18-24]，點燃時間[23, 25-35]，熱3, 44]，極限氧指數[45]，煙氣特性[46-50]以及火焰蔓延特性材料的點燃時間及熱釋放速率隨熱輻射強度的變化規(guī)射通量的增加而提前，熱釋放速率峰值及火焰熄滅時間碳纖維含量對于材料燃燒特性的影響，研究得出隨著纖釋放速率峰值下降，復合材料耐熱性能均降低。關于碳得到以環(huán)氧樹脂為基體的碳纖維復合材料具有更小值方面亦有涉及，主要包括材料燃燒反應過后維持結構完性能研究。

【參考文獻】：
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本文編號：2924160