一种芳纶纤维复合材料基体及其性能研究方法

本发明涉及芳纶纤维，具体为一种芳纶纤维复合材料基体及其性能研究方法。

背景技术：

1、芳纶纤维是一种人工制造的纤维，它们的成纤物质是长链合成聚酰胺，且其中至少85％的酰胺基直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羧基均直接与芳香环中的碳原子相连并且置换其中的一个氢原子的聚合物称为芳香聚酞胺树脂，出它纺成的纤维总称为芳香聚酰胺纤维，定名为芳纶纤维；

2、而目前在对芳纶纤维复合材料基体进行性能研究时，由于单一的仅对复合材料基体的某一片面上的性能进行研究试验，使得复合材料基体的性能研究无法达到全面覆盖的结果，从而降低了复合材料基体性能研究结果的精度，并且通过性能研究结果也无法达到全面对复合材料基体的了解，以至于抑制了其后续的使用范围，同时在性能研究后，由于缺少对性能研究结果的评价处理，使得性能研究结果无法更为直观的判断。

技术实现思路

1、本发明提供一种芳纶纤维复合材料基体及其性能研究方法，可以有效解决上述背景技术中提出目前在对芳纶纤维复合材料基体进行性能研究时，由于单一的仅对复合材料基体的某一片面上的性能进行研究试验，使得复合材料基体的性能研究无法达到全面覆盖的结果，从而降低了复合材料基体性能研究结果的精度，并且通过性能研究结果也无法达到全面对复合材料基体的了解，以至于抑制了其后续的使用范围，同时在性能研究后，由于缺少对性能研究结果的评价处理，使得性能研究结果无法更为直观的判断的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种芳纶纤维复合材料基体，所述芳纶纤维复合材料基体具体由以下原料：芳纶纤维、e-51环氧树脂(ep)、afr树脂和丙酮按照如下步骤制备而成；

3、芳纶纤维复合材料基体的具体制备步骤如下：

4、a、将计量好的e-51环氧树脂及助剂依次加入一定比例的丙酮中，制得afr树脂胶液；

5、b、用环向缠绕法制备单向纤维预浸料，按所需的尺寸裁剪，放入烘箱中加热，得到半固化片；

6、c、将半固化片铺叠后置于不锈钢模具中，再放入液压机内按照一定的工艺条件热压成型，得到复合材料层压板；

7、d、按相关试验研究标准来切割制备试样，获取符合试验标准的复合材料层压板。

8、一种芳纶纤维复合材料基体的性能研究方法，芳纶纤维复合材料基体的性能研究方法具体包括如下步骤：

9、s1、选择芳纶纤维复合材料基体的研究对象；

10、s2、确定试验研究对象组和对比对象试验组；

11、s3、通过试验手段获取研究组和对比组的性能结果；

12、s4、按照性能试验结果来进行综合性能等级评价。

13、根据上述技术方案，所述s1中，选择芳纶纤维复合材料基体的研究对象是指获取芳纶纤维复合材料基体性能研究试验对象的复合材料层压板，使该复合材料层压板满足试验对象的要求。

14、根据上述技术方案，所述s2中，确定试验研究对象组和对比对象试验组是指在选取性能研究试验对象的复合材料层压板后，将待试验研究的复合材料层压板进行分组处理，具体将复合材料层压板分为研究组和对比组，研究组和对比组经过相同的研究试验进行性能研究，对比组设置两组，分为对1组和对2组，共进行三组研究试验的性能研究。

15、根据上述技术方案，所述s3中，通过试验手段获取研究组和对比组的性能结果具体是指在确定了试验研究对象组和对比对象试验组后，通过试验研究的方式来对各个复合材料层压板的试验组进行性能试验，从而来获取复合材料基体的性能结果；

16、在具体试验研究性能的过程中，主要对试验对象复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能进行试验研究。

17、根据上述技术方案，在对复合材料层压板的热稳定性能进行研究时，主要通过梯度升温的方式来对复合材料层压板进行热稳定性测试，具体在热稳定性试验器中，使复合材料层压板在220℃、250℃、300℃、370℃和400℃的温度试验条件下进行热稳定的试验，并在试验过程中确定复合材料层压板在不同试验温度的情况下的老化形变情况、热收缩情况、融熔软化情况、分解情况和碳化情况；

18、在对复合材料层压板的阻燃性能进行研究时，主要通过试验研究的方式来使复合材料层压板在空气中燃烧，并计算复合材料层压板在空气中燃烧所需氧气提及的百分比，以此来测得复合材料层压板的极限氧指数，通过极限氧指数来判断复合材料层压板的阻燃性能。

19、根据上述技术方案，在对复合材料层压板的介电性能进行研究时，主要通过试验研究的方式来研究复合材料层压板在外加交流电压时电能的储存和损耗情况，从而判断复合材料层压板的电绝缘能力；

20、在对复合材料层压板的化学性能进行研究时，主要通过试验研究的方式将复合材料层压板置于高浓无机酸内，通过化学品高浓无机酸来测试复合材料层压板的化学腐蚀情况，同时通过水解试验和蒸汽腐蚀试验来进一步研究复合材料层压板的化学稳定性。

21、根据上述技术方案，在对复合材料层压板的机械性能进行研究时，主要通过试验研究的方式来对复合材料层压板的低刚度高伸长特性以及耐磨抗撕裂的能力进行试验研究，从而获取复合材料层压板的机械性能；

22、在对复合材料层压板的耐辐射性能进行研究时，主要通过试验研究的方式通过α、β、χ射线以及紫外光线来对复合材料层压板进行辐射照射，控制射线辐射试验的时间和功率，从而确定复合材料层压板的耐辐射性能。

23、根据上述技术方案，在s3中，在对试验对象复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能进行试验研究后，将试验组和两组对比组的试验研究结果进行对比分析，在对比分析后，取试验组和对比组的平均试验研究结果，作为复合材料层压板最终的性能研究结果。

24、根据上述技术方案，所述s4中，按照性能试验结果来进行综合性能等级评价是指在获取复合材料层压板的最终性能研究结果后，按照等级评价的标准来分别对复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能进行等级划分，具体将复合材料层压板的各个性能按照优、良、差的划分标准进行等级划分；

25、在将复合材料层压板的各个性能进行等级划分后，统计复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能情况。

26、与现有技术相比，本发明的有益效果：

27、1、通过试验研究的方式来对复合材料基体的试验组进行性能试验，方便获取复合材料基体的性能结果，且在具体试验研究性能的过程中，通过对试验对象复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能进行多个不同方面的性能试验研究，便于从整体出发的角度来对该复合材料基体的性能进行全面的研究评断，方便在试验研究后能够更加全面的获取其性能研究结果，以便其后续投入更大的使用范围，避免单一方面的性能研究造成的性能研究结果偏差，使得复合材料基体的性能研究不全面，而抑制了其后续使用的问题。

28、2、通过确定试验研究对象组和对比对象试验组方便在试验研究过程中，对多组复合材料基体的研究对象进行性能试验，从而通过对多组研究对象的性能研究，方便获取多组性能研究的结果，方便通过多组结果来更为精确的对复合材料基体的性能结果进行判断，以此来进一步通过以对比试验的手段来保证复合材料基体性能试验研究过程中的精度。

29、3、通过制备复合试验标准的复合材料层压板来代替无规则的芳纶纤维复合材料基体进行试验研究，使得试验研究过程中能够更加直接和有效的对芳纶纤维复合材料基体进行性能研究，以此来方便通过试验研究的手段来快速的获取芳纶纤维复合材料基体的性能，从而达到更为精确的对其进行性能研究的目的，解决了外界因素对芳纶纤维复合材料基体性能研究结果准确性的影响，保证了复合材料基体性能研究结果的精确度。

30、4、通过对复合材料基体的性能试验结果进行综合性能等级评价，方便按照等级评价的标准来分别对复合材料层压板的热稳定性能、阻燃性能、介电性能、化学性能、机械性能和耐辐射性能进行等级划分，从而便于对复合材料基体的各方面性能进行快速直观的判断，以使其后续更好的进行针对性的投入使用。