热固性树脂固化过程热膨胀与收缩系数测量装置

作者：梁群; 冯喜平; 张坤; 李建; 侯晓^*

来源：仪器仪表学报, 2022, 43(07): 35-43.

DOI：10.19650/j.cnki.cjsi.J2109082

• PVT-α
• 热膨胀系数
• 固化收缩率
• 固化
• 热固性树脂

由于热固性树脂固化过程中固化度、热膨胀和固化收缩之间强耦合，常规仪器无法测量热膨胀系数和固化收缩率。为解决这一问题，基于PVT-α法开发了热膨胀系数与固化收缩率测量装置。通过热流传感器和热电偶确定反应热和固化温度，积分反应热确定固化度；通过位移传感器确定体积变化。将体积变化与固化度变化相结合，解耦热膨胀和固化收缩体积，实现热膨胀系数与固化收缩率的测量。为验证装置可行性，测量了硅橡胶材料的热膨胀系数，误差为4.93%。对热固性树脂(环氧树脂E-51)进行了固化过程热膨胀系数和固化收缩率测量，热膨胀系数随固化度α呈线性变化：CTEcross(α)=8.265 1×10-4(1-α)+7.566 4×10-4α(1/℃),固化收缩率为1.87%。本文开发的装置可以为热固性树脂固化过程热膨胀系数和固化收缩率测量提供手段。

• 单位
  航天学院; 西安航天复合材料研究所; 西北工业大学