纤维表面浸润性的接触角测试方法研究
树脂与纤维增强体的良好浸润是获得高质量复合材料界面的首要前提,因此对增强材料的浸润性的研究是十分必要的.本文从热力学和动力学两个角度考察了T300、T700、M40、M55四种炭纤维表面的浸润性.浸润热力学上,通过接触角间接测量的方法,得到四种炭纤维的表面能及其极性、色散分量.浸润动力学上,运用OCA20视频光学接触角测量仪,采用座滴法分别测试了不同温度下,环氧618纯树脂在四种炭纤维丝束表面的接触角随时间的变化,依据经验公式和阿累尼乌斯方程计算出浸润速率和浸润活化能.综合以上表面能热力学参数和浸润速率、浸润活化能动力学参数对比分析四种炭纤维的浸润性.研究结果表明:表面能M55＞M40＞T700＞T300,极性所占的比例M55＞T300＞T700＞M40,即M55为实现良好的浸润提供了最有利的热力学条件;温度对浸润性的影响很大,四种炭纤维的浸润速率都随着温度的升高而增大;浸润活化能M40＞M55＞T300＞T700,即T700为实现良好的浸润提供了最有利的动力学条件.以上研究对于复合材料成形工艺的合理选择、指导复合材料界面设计具有重要的理论意义与实用价值.
浸润活化能 炭纤维表面浸润性 复合材料 接触角测试 航空用材料
马金瑞 李敏 贾晶晶 张佐光
北京航空航天大学材料科学与工程学院,北京,100083
国内会议
深圳
中文
39-45
2007-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）