【复材资讯】俄罗斯科学家开发可调节性能的航空用碳纤维增强聚醚砜复合材料

MISIS 大学和 Skoltech 的科学家开发了一种方法来获得具有可调节性能的航空用碳纤维增强聚醚砜复合材料。

MISIS 大学（俄罗斯国立研究型技术大学，俄罗斯莫斯科）和斯科尔科沃科学技术研究所（俄罗斯Skoltech）的科学家开发了一种新技术，用于生产聚醚砜基体中的碳纤维的新型耐用复合材料。由于低密度、高强度和高温下的化学稳定性相结合，研究人员表示，它可用于腐蚀性环境，例如燃料电池、超级电容器和下一代飞机发动机部件。该复合材料还可以很容易地回收或处理，使其对环境友好。

聚醚砜粉末是一种无定形热塑性聚合物，据称具有出色的机械性能，并且耐高温、蒸汽和各种化学品。与环氧树脂不同，它是可回收的。

在这项研究中，碳纤维的表面通过热氧化进行了改性，在碳纤维的表面形成了一层包含大量含氧官能团的薄层。据报道，这有助于纤维更好地粘附到聚合物基质上。此外，为了浸渍碳预成型件（传统上通过聚合物熔体的高压浸渍来进行），研究人员在室温下用有机溶剂溶解聚醚砜粉末，然后用所得溶液浸渍改性碳纤维。然后将测试样品在 100°C 下干燥 4 小时，并将预成型件放入模具中，在该模具中，工件在 350°C 的压力下成型 30 分钟。

研究人员指出，最终性能材料可以根据纤维填充聚合物基质的程度进行调整。

“谈到材料应用的可能性，我们需要查看将使用的具体产品，因为它会影响结构中的工作条件、强度要求和最大允许变形，”博士。MISIS 大学复合材料中心高级研究员、该研究的合著者解释说。“因此，加固图案发生变化，填充程度（纤维含量）也会发生变化。但是，例如，如果我们谈论飞机制造材料，碳纤维的最佳含量更有可能在结构总重量的 60-70% 范围内。”

文章来源：CompositesWorld

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