为弹道头盔使用的Curaua-Aramid混合层复合材料的热行为
Natalin Michele Meliande1,2, Michelle Souza Oliveira1, Maurício Ferrapontoff Lemos3
1Department of Materials Science, Military Institute of Engineering-IME, Praça General Tibúrcio, 80, Urca, Rio de Janeiro 22290-270, Brazil.
Polymers
|August 12, 2023
概括
这项研究探讨了在环氧基质中用合成阿拉米德织物和天然curaua纤维制成的混合复合材料. 研究发现,这些混合复合材料通常表现出更高的热稳定性,特别是在它们的玻璃过渡温度周围.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 复合材料 复合材料 复合材料
背景情况:
- 混合复合材料为先进的技术应用提供高性能和成本效益的平衡.
- 开发新型复合材料对于需要特定组合性质的行业至关重要.
- 越来越需要轻量级,经济高效,环保的材料,而不会影响性能.
研究的目的:
- 首次研究新型混合层复合材料的热行为.
- 为了评估由合成Twaron® (阿拉米德) 织物和天然 curaua 无布在环氧基质中制成的复合材料.
- 评估基于弹道头盔方法的处理,以减少成本,重量和环境影响.
主要方法:
- 评估平面环氧,亚拉米德织物和库拉瓦材料的热性能.
- 对五种混合层复合材料配置的分析.
- 使用热重力测量分析 (TGA) 与导数 (DTG),差异热分析 (DTA) 和热力学分析 (TMA).
主要成果:
- 在208°C降解的普通环氧,在231°C降解的curaua mat,在477°C降解的阿拉米德织物.
- 混合复合材料表现出两到三次质量损失的屈曲;只有5-胺/3-curaua复合材料显示了热膨胀.
- 在第三个温度间隔中观察到热稳定性的一般增加,与玻璃过渡温度相关.
结论:
- 混合层复合材料包含阿拉米德和库拉瓦纤维,显示出有前途的热稳定性.
- 处理方法为成本效益高,更环保的材料开发提供了潜力.
- 对特定混合动力配置的进一步调查可以为苛刻的应用优化热性能.
