张靠民
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李敏
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顾轶卓
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张佐光
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2013.11.08
轻量化是汽车工业实现可持续发展的重要途径，先进复合材料（ Advanced Composite Mate-rials， ACM）特别是碳纤维增强聚合物基复合材料具有质轻高强的性能特点，是最为重要的轻量化材料之一。 ACM在航空工业已有四十年的技术和应用积累，但汽车工业的产业特点明显不同于航空，其中最突出的就是对成本和生产效率的要求更高。因此，将 ACM的技术特点与汽车工业的重要需求相结合，本文首先介绍了碳纤维复合材料用于汽车结构的最新应用进展，列举了发达国家的相关研发计划。在此基础上，从复合材料设计制造一体化、低成本碳纤维、复合材料高效制造和材料循环利用等四个方面讨论了制约汽车用 ACM规模化应用的关键技术。以期为研究发展适合我国汽车工业的复合材料高技术提供一点粗浅见解。
关键词:
先进复合材料
,
汽车
,
轻量化
,
低成本
,
快速制造
,
循环利用
张靠民
,
顾轶卓
,
李敏
,
王超然
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张佐光
复合材料学报
采用双酚A型环氧树脂(DGEBA)、改性咪唑(MIM)及改性脂肪胺(MAA)研制快速固化树脂体系.分别利用DSC和流变仪测试了树脂体系的固化特性与流变行为,优选了树脂配方.采用真空辅助树脂灌注工艺(VARIM)制备了快速成型的碳纤维/环氧复合材料层板,考察了层板的成型质量和力学性能,并与常规固化的层板性能进行了对比.结果表明:采用优选的树脂配方,1 20℃下树脂在5 min内固化度达95％,碳纤维/环氧复合材料层板成型固化时间可控制在13 min以内,固化度达95％以上,并且没有明显缺陷;与常规固化相比(固化时间大于2h),快速固化碳纤维/环氧复合材料层板的弯曲性能和耐热性能降低幅度较小.
关键词:
环氧树脂
,
碳纤维/环氧复合材料
,
快速固化
,
力学性能
,
真空辅助树脂灌注
