VARI(VacuumAssistedResinlnfusion，簡稱真空輔助成型[ChengXing])技術(shù)[JiShu]是一種新型的復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]低成本、高性能成型[ChengXing]技術(shù)[JiShu]，近年來在航空領(lǐng)域受到廣泛的重視。VARI技術(shù)[JiShu]是在真空下，利用樹脂[ShuZhi]的流動、滲透實現(xiàn)對纖維及其織物浸漬，并在真空下固化[GuHua]的成型[ChengXing]方法。美國已進行了VARI技術(shù)[JiShu]F-35、P-3、S-3、C-5、C-130等機型上試驗及驗證工作。VARI技術(shù)[JiShu]在其他國防領(lǐng)域(導(dǎo)彈儀器艙段、潛艇壁板等)也進行了大量的應(yīng)性研究，因此具有巨大的應(yīng)用前景。

一、引言

基體樹脂[ShuZhi]是VARI技術(shù)[JiShu]的基礎(chǔ)材料。目前國針對VARI工藝[GongYi]開發(fā)了一系列基體樹脂[ShuZhi]，主要有酯樹脂[ShuZhi]、乙烯基樹脂[ShuZhi]、環(huán)氧樹脂[ShuZhi]、雙馬來酰亞胺樹脂[ShuZhi]、氰酸酯樹脂[ShuZhi]等。其中聚酯樹脂[ShuZhi]、乙烯基樹脂[ShuZhi]由于強度和耐熱性差，成本低，主要用于船舶領(lǐng)域。航空航天領(lǐng)域主要采用低粘度環(huán)氧樹脂[ShuZhi]、雙來酰亞胺樹脂[ShuZhi]。國內(nèi)目前針對VARI工藝[GongYi]開發(fā)的樹脂[ShuZhi]只有BA9911，屬于乙烯基—雙馬來酰亞胺樹脂[ShuZhi]改性體系，具有較好的耐熱性和阻燃性。但不能滿足航空航天構(gòu)件的要求。適合VARI工藝[GongYi]的高性能基體樹脂[ShuZhi]在國內(nèi)還是空白。因此，開發(fā)高性能VARI工藝[GongYi]基體樹脂[ShuZhi]是開展該復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]低成本技術(shù)[JiShu]在航空航天領(lǐng)域應(yīng)用研究、縮短與國外差距的基本前提。

二、實驗部分

1、BA9912樹脂[ShuZhi]的配制

經(jīng)過大量試驗和分析比較，選用了低黏度高性能的TDE-85環(huán)氧樹脂[ShuZhi]，研制了低黏度高活性的BA-1固化[GuHua]劑和高效的BA-2固化[GuHua]促進劑，實現(xiàn)了BA9912樹脂[ShuZhi]的中溫固化[GuHua]，滿足了VARI低成本成型[ChengXing]工藝[GongYi]的低黏度要求。按適當配比稱取TDE-85環(huán)氧樹脂[ShuZhi]、BA-1固化[GuHua]劑和BA-2促進劑，先將TDE-85環(huán)氧樹脂[ShuZhi]與BA-2促進劑混合攪拌10min，再加入BA-1固化[GuHua]劑繼續(xù)攪拌20min，抽真空除去攪拌過程中產(chǎn)生的氣泡，即可制得棕黃色透明的BA9912中溫固化[GuHua]環(huán)氧樹脂[ShuZhi]體系。

2、BA9912樹脂[ShuZhi]澆注科的制備

在澆注料模具上均勻涂上適量的硅脂脫模劑，在120℃烘箱中處理0.5h，將脫氣后的BA9912棚旨澆注入模具之中。升溫到120、保溫固化[GuHua]4h，再在150t下后處理2h以消除內(nèi)應(yīng)力，停止加熱，自然冷卻至室溫，取出BA9912澆注料制作相應(yīng)試驗件，測試[CeShi]其力學性能和耐熱性能。

3、G0827/BA9912復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]的制備

按照VARI成型[ChengXing]技術(shù)[JiShu]主要工藝[GongYi]流程(見圖1)，使用G0827經(jīng)編織物和BA9912樹脂[ShuZhi]通過VARI成型[ChengXing]工藝[GongYi]制備了G0827/BA9912復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]層壓板。其固化[GuHua]條件主要如下：120℃下保溫4h。根據(jù)相應(yīng)國軍標的要求制作了相應(yīng)性能的試樣件，分別測試[CeShi]了G0827/BA9912復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]的力學性能和耐熱性能。

真空輔助樹脂[ShuZhi]灌注樹脂[ShuZhi]制備（一）

4、測試[CeShi]及分析

通過上海精科公司的NDJ-1型旋轉(zhuǎn)黏度計測試[CeShi]了BA9912樹脂[ShuZhi]的室溫黏度，通過BOHLININ-STRUMENTS公司的GeminiTM200型流變儀測試[CeShi]了BA9912樹脂[ShuZhi]的黏度—溫度曲線，通過PERKINELMER公司的DMA7型動態(tài)力學分析儀對BA9912樹脂[ShuZhi]澆注料和G0827/BA9912復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]進行了DMA分析，通過PERKINELMER公司的DSC7型差熱掃描量熱儀進行了BA9912樹脂[ShuZhi]的DSC分析。按照GB/T3354-1999、GB/T3856-1983、GB3356-1999等一系列國軍標測試[CeShi]BA9912樹脂[ShuZhi]澆注料和G0827/BA9912復(fù)合材料[FuHeCaiLiao]拉伸強度、壓縮強度、彎曲強度或?qū)娱g剪切強度相關(guān)力學性能。