纬编双轴向织物/环氧树脂电加热复合材料电热及层间剪切性能

戴海军^1,2，李嘉禄^1,2，孙颖^1,2，刘梁森²，陈利^1,2

1. 天津工业大学纺织科学与工程学院2. 天津工业大学天津市先进纺织复合材料重点实验室

摘 要：为开发一种可用于航空飞行器防/除冰防护的电加热复合材料,本文设计制备了三种纬编双轴向织物/环氧树脂复合材料,采用实验方法研究了纬编双轴向织物电阻丝排列密度对复合材料电热性能和层间剪切性能的影响。电加热复合材料上、下层均为玻璃纤维/环氧树脂预浸料,中间层为电加热纬编双轴向织物,织物衬经纱、捆绑纱和衬纬纱分别采用铜镍合金丝、涤纶和玻璃纤维。采用红外温度测试仪和材料万能试验机进行性能测试。结果表明:施加电压6 s后复合材料表面温度快速升高,在60 s左右温度达到最高平衡温度,复合材料表面最高平衡温度与施加电压成正比关系;当施加电压不变时,电阻丝排列密度越小,复合材料表面最高平衡温度越高;电阻丝排列密度越小,复合材料层间剪切强度越大。可见,纬编双轴向织物/环氧树脂电加热复合材料具有轻质高强、加热速率高、成型性好等特点,适合用于飞行器多个部位的防/除冰。

关键词：电加热复合材料;纬编双轴向织物;电热性能;层间剪切性能;玻璃纤维/环氧树脂预浸料;