一文了解碳纤维增强用热固性树脂基体

摘 要

在碳纤维增强树脂基复合材料中，碳纤维作为增强体，主要作用为承担载荷，因此复合材料力学性能主要取决于碳纤维。虽然树脂基体力学性能不高，但其作用也不可忽视，因为基体可以将增强碳纤维有效黏合在一起，从而保持碳纤维的方向和位置。基体材料的重要性还体现在它可以将外部载荷传递给碳纤维；此外，基体也决定了复合材料的使用温度和耐候性。

1、热固性树脂的固化机理

热固性树脂的固化过程通俗地讲就是预聚物的交联反应，当反应结束后，聚合物就会完全固化。以热固性环氧树脂为例，其固化机理和不同组分的作用如下：

2、热固性树脂的性能及应用

目前碳纤维用热固性树脂最常用的分为三种，环氧树脂、酚醛树脂和双马来酰亚胺树脂。三种不同树脂的优点和应用如下表所示：

3、热固性树脂的工作温度及特征

树脂的最高工作温度影响了复合材料使用温度，一般而言双马树脂及聚酰亚胺树脂耐高温性能最好，工作温度可以达到200-300℃，经过特殊功能化处理，聚酰亚胺树脂工作温度最高可达500℃；环氧树脂的工作温度一般介于100-200℃；酚醛树脂工作温度最低。三种树脂具体特征如下表所示：

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