自电阻加热对碳纤维增强PEEK复合材料层间强度和结晶度的影响

摘要

针对热塑性复合材料自动铺放时高效加热需求,研究了采用碳纤维PEEK预浸丝束自电阻特性进行高效加热的方法.通过对自电阻加热对流和辐射散热数学关系分析,以及ABAQUS电热仿真模拟,获得了热塑性PEEK复合材料自电阻加热基本规律.利用设计的双压辊电极自电阻加热铺放试验装置,研究了PEEK复合材料的自电阻特性和自电阻加热铺放效果.研究结果表明,采用自电阻加热方式铺放成型的复合材料,其层间剪切强度随加热电功率的增大先增大后减小,当电参数为直流电压30V、电流3.3A左右时达到最大值35.6MPa;随铺放压辊压力的增大也是先增大后减小,当压辊压力为322N左右时达到最大值29.5MPa.另外,预浸丝束的结晶度随温度的升高而下降,压辊压力对结晶度的影响不明显.