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国外耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用进展

刘金刚 , 沈登雄 , 杨士勇

宇航材料工艺

综述了国外近年来在耐高温聚合物基复合材料基体树脂研究与应用领域内的最新进展情况.重点阐述了聚酰亚胺(PI)、双马来酰亚胺(BMI)、氰酸酯(CE)、苯并噁嗪(BX)以及氰基树脂的基础与应用研究现状.

关键词: 耐高温复合材料 , 基体树脂 , 聚酰亚胺 , 双马来酰亚胺 , 氰酸酯 , 苯并噁嗪 , 氰基树脂

低熔体黏度聚酰亚胺树脂的合成和性能

杨慧丽 , 孟祥胜 , 范卫锋 , 刘敬峰 , 王震

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.02.011

合成了两种以苯乙炔基封端的聚酰亚胺树脂,并对其熔体黏度、热性能和力学性能进行了研究.结果表明,两种树脂在280℃/2 h的熔体黏度均小于1 Pa·s,并具有良好的熔体黏度稳定性,可以用RTM的方法加工成型.PI-1树脂的T_g和T_d~5分别是402和534℃,PI-2树脂的T_g和T_d~5分别是356和525℃.碳纤维增强的PI-1基复合材料在300℃下具有大于70%的性能保持率.

关键词: 聚酰亚胺 , RTM , 熔体黏度 , 耐热性 , 力学性能

质子辐照聚酰亚胺薄膜的力学性能退化机理

沈自才 , 张帆 , 高鸿

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.02.015

利用自制的φ800 mm空间综合辐照试验设备和X射线光电子能谱等分析手段对质子辐照聚酰亚胺薄膜的力学性能退化及机理进行了研究.研究发现:薄膜的断裂伸长率和拉伸强度随质子辐照注量的增加而呈指数减小,弹性模量基本不变;质子辐照后聚酰亚胺薄膜仍具有较好的热稳定性,但其在紫外可见光波段透射率降低,透射光谱发生红移;分子键的断裂和交联是质子辐照聚酰亚胺薄膜力学性能降低的主要原因.

关键词: 质子辐照 , 力学性能 , 聚酰亚胺 , 机理

湿热对PI/MoS2涂层性能的影响

霍丽霞 , 周晖 , 桑瑞鹏 , 张凯锋 , 蒋钊

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2015.01.013

对钛合金表面的PI/MoS2涂层进行了湿热老化试验,在70℃、98％ RH条件下存储长达27 d.采用衰减全反射红外光谱和透射红外光谱分别对涂层表面及涂层进行分析测试,利用X射线光电子能谱对涂层表面成分进行分析.通过球盘摩擦试验机考察了湿热老化对润滑涂层的真空及大气摩擦性能的影响.采用拉脱法测试了湿热老化前后涂层附着力.结果表明,湿热会导致PL/MoS2润滑涂层表面的胶黏剂聚酰亚胺被水解侵蚀,膜层表面深度在50 nm以内的部分MoS2被氧化.湿热试验前后涂层的真空耐磨寿命降低13％,大气耐磨寿命降低16％;真空摩擦因数略有增加且波动增大,而大气摩擦因数显著增加,涂层附着强度也略显降低.

关键词: 湿热老化 , 聚酰亚胺 , 润滑涂层 , 摩擦学性能 , 红外光谱

非线性添加剂对聚酰亚胺介电性能的影响

白婧婧 , 乌江 , 王金锋 , 郑晓泉 , 李盛涛

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2010.01.014

采用非线性添加剂对聚酰亚胺进行电导率改性,研究了改性前后介质的电导特性及其他介电性能,以及添加剂含量对聚酰亚胺复合介质材料电导特性的影响.结果表明,改性后的复合试样的体电导率随添加剂质量分数的变化而变化,当质量分数小于5%时,电导率略有下降,大于5%时显著上升.改性后的复合介质材料的非线性电导率特性变化显著.

关键词: 聚酰亚胺 , 改性 , 非线性电导 , 介电性能

纤维结构对EPDM复合材料性能的影响

韩忠强 , 吴战鹏 , 武德珍

宇航材料工艺

对比了聚酰亚胺纤维、芳砜纶、芳纶纤维的热稳定性,并分别以这三种纤维为增强体,制备了短纤维填充的三元乙丙(EPDM)热防护复合材料,对该材料的耐烧蚀性能、碳化层结构、力学性能以及纤维在橡胶中的分散性进行了研究,结果表明聚酰亚胺纤维具有比芳砜纶、芳纶纤维更高的热稳定性和残碳率,由其填充的EPDM复合材料耐烧蚀性能最好,烧蚀深度为0.8 mm.纤维在橡胶中的分散性与纤维结构有关,进而影响复合材料的力学性能以及碳化层结构特性.

关键词: 纤维 , 聚酰亚胺 , EPDM , 烧蚀 , 复合材料

聚酰亚胺复合材料研究进展

赵伟栋 , 王磊 , 潘玲英 , 刘含洋 , 赵翠梅

宇航材料工艺

综述了国内外聚酰亚胺树脂基复合材料的研究现状和在航空航天等领域的应用现状,简要介绍了国内在改进聚酰亚胺基复合材料流变性能、提高耐热性和力学性能以及聚酰亚胺蜂窝夹层结构和石英增强聚酰亚胺复合材料等方面所取得的研究进展,并展望了该技术的发展方向和研究重点.

关键词: 聚酰亚胺 , 耐高温 , 复合材料 , 蜂窝夹层 , 进展

用于空气中水蒸气吸-脱附的微孔泡沫炭制备研究

新型炭材料

以蜜胺泡沫体为模板,采用氟化聚酰业胺制备了微孔泡沫炭.测定了其对环境中水气的吸附/脱附行为,发现:泡沫炭在空气中400℃活化1 h,可以提高其对水气的吸附能力.与活化前相比,对水气的吸附量几乎高达3倍,尽管其微孔容积仅增大了1.5倍.对环境水气中的可逆吸附率与微孔容积成线性关系,微孔容积为0.75mL/g的泡沫炭,其水气吸附率约为质最分数40%.

关键词: 泡沫炭 , 聚酰亚胺 , 模板 , 水蒸气 , 吸/脱附

耐高温电磁屏蔽材料研究

罗江凤 , 张瑞利 , 钱蕴 , 寇朝辉

宇航材料工艺 doi:10.3969/j.issn.1007-2330.2014.03.020

选择了双马来酰亚胺为基础的聚酰亚胺树脂体系进行实验,并对基体材料进行了改性研究.研究结果表明:改性后的材料能在中温固化,且材料满足360℃的耐高温要求.实验选择密度较低的片状金属粉体作为导电填料,并采用聚乙烯蜡和膨润土作为复合防沉剂,使得改性聚酰亚胺电磁屏蔽材料表面电阻降至0.59 Ω,屏蔽效能大于40 dB,且该材料具有良好的防沉降性、柔韧性和耐冲击性,满足发动机使用要求.

关键词: 聚酰亚胺 , 改性 , 耐热性 , 屏蔽效能

聚酰亚胺的化学结构在炭膜制备过程中的变化规律及热解机理

李琳 , 祁文博 , 王虹 , 张萍萍 , 孙美悦 , 王同华 , 李建新 , 曹义鸣

新型炭材料

从分子设计出发,用不同的二胺单体和相同的二酐单体合成聚酰胺酸并制备聚合物膜. 采用热重﹑热重-质谱﹑红外和X射线光电子能谱分析聚酰胺酸在热解过程中的结构变化及机理. 结果表明,在热解过程中,聚酰胺酸的热解包括4个阶段,经吸附水和吸附氧的脱除及溶剂挥发,亚胺化,交联,以及高温阶段的主链断裂﹑脱氧﹑脱氢﹑芳构化等热解过程转化为无定形炭结构. 前驱体的结构不同导致热解过程存在差异. PPD-PMDA和TMPPD-PMDA热解时所需的温度较高. 其它聚酰亚胺析出CH4﹑CO2﹑C6 H6的温度顺序为ODA-PMDA>BDAF-PMDA>BAPP-PMDA. 在700 ℃热解后,BDAF-PMDA所含的氟元素基本消失. 这表明聚酰亚胺的化学结构对炭膜的微结构有较大影响.

关键词: 聚酰亚胺 , 炭膜 , 化学结构 , 热解机理