国产M40J级石墨纤维与氰酸酯树脂的界面性能

为分析国产M40J级高模高强型石墨纤维在航天器结构中应用的可行性,对两种国产的M40J级石墨纤维(GCM40J-A、GCM40J-B)与航天器用氰酸酯树脂(BS-4)体系的界面性能进行评价.采用扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、热重法(TG)、表面张力仪、动态接触角法、红外光谱(IR)等分别对两种国产的M40J级石墨纤维、航天器用氰酸酯树脂体系的特性以及纤维与树脂间的界面性能进行分析,并与东丽M40J石墨纤维进行对比.结果表明,三种纤维表面沟槽明显,纤维表面粗糙度较相近;GCM40J-A、GCM40J-B、M40J与氰酸酯的接触角分别为107°、101.5°和100.3°;三种纤维上浆剂的耐热温度均高于230℃,比氰酸酯基体的固化温度高;GCM40J-A、GCM40J-B纤维上浆剂与氰酸酯的反应程度高于M40J,GCM40J-A/BS-4和GCM40J-B/BS-4的短梁剪切强度分别为85.9 MPa、84.7 MPa,高于M40J/BS-4(72.5 MPa).