第31卷第6期 2014年12月
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航天器环境工
程
SPACECRAFTENVIRONMENTENGINEERING
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Vol. 31, No. 6
631
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冷热循环对M40碳纤维/氰酸酯
复合材料影响的试验研究
刘娇文，高战蚊，周欣欣，贾闽涛（北京卫星制造厂，北京100094）
摘要：对M40碳纤维/氟酸酯复合材料进行了冷热循环试验，分剂测试了经不同次数冷热循环后材料的质损率、事的强度和层剪强度，并通过扫描电镜对试样断口形貌进行了观察。结果表明：随着冷热循环次数的增加，样品有少量的质量损失；其剪切性能先增加后略有降低；碳纤维与树脂基体之问间的界面结合状态良好。
关键词：冷热循环；复合材料；质损率；弯曲性能；剪切性能；试验研究
中图分类号：TH74：V416.8
文献标志码：A
DOI: 10.3969/j.issn.1673-1379.2014.06.012
文章编号：16731379 (2014)06063104
Test of thermal cycling on properties of M4o carbon fiber/cyanate ester
composites
Liu Jiaowen, Gao Zhanjiao, Zhou Xinxin, Jia Mintao
(Beijing Spacecrafts, Beijing 100094, China)
Abstract: The thermal cycling test is carried out for the M40/cyanate ester composites. The mass loss ratio, the bending strength and the interlayer shear strength of the specimens are measured after different thermal-cold cycles. The fracture surfaces of the specimens are observed by SEM. The results show that the material sample has a small mass loss ratio with the increase of the thermal-cold cycles. In addition, the bending strength and the interlayer shear strength of the composite increase firstly and then decrease slightly after 150 cycles. The SEM analysis shows that the integrating state of the interface between the carbon fiber and the resin matrix is good.
s sa as eas aeaas aq e so sse asodo pe ispr a
0引言
聚合物基复合材料在空间中通常作为卫星结构应用部件来使用[1-2]，用于太阳电池基板、支撑架：天线发射器、支架、馈源：卫星本体结构外壳、桁架结构、中心承力筒、蜂窝夹层板；卫星气瓶和卫星接口支架等。目前应用比较广泛的聚合物基体是环氧树脂，而且增强体大多数为长纤维，如玻璃纤维、碳纤维、凯芙拉纤维（Kavlar）和硼纤维等。
航天器在轨期间的高低温环境是航天器所经历的空间环境之一[3]。航天器绕地球飞行时频收稿日期：2014-06-12；修回日期：2014-12-01
繁进出地球阴影区，随轨道高度、季节和有无防热措施的不同，其表面温度一般在-160～120℃ 范围内变化。以工作寿命为30年的航天器为例，其在低轨道运行时，轨道周期约为90min，将承受17520次的冷热循环[4-6]。冷热的循环变化会在结构中形成热应力疲劳，使材料机械性能下降[；同时温度变化会引起材料的变形，使得航天器上组件的尺寸稳定性下降，进而影响航天器性能。
氰酸酯树脂是含有2个或2个以上一OCN基团的高性能树脂基体，通过环化反应形成高度对