SAE AMS3899/2C-2016
Лента и лист из углеродного волокна, пропитанные полисульфоновой смолой C PS 140 (965) Растяжение @ 27 (186) Модуль упругости @ 120 (248)
- Стандартный №
- SAE AMS3899/2C-2016
- Дата публикации
- 2016
- Разместил
- Society of Automotive Engineers (SAE)
- Последняя версия
- SAE AMS3899/2C-2016
- сфера применения
-
Обзор стандарта и техническая база
AMS3899/2C — это спецификация аэрокосмических материалов, опубликованная SAE International, в которой конкретно рассматриваются технические требования к лентам и листам из углеродного волокна, пропитанным полисульфоновой смолой. Первоначально опубликованный в апреле 1980 года, последний пересмотр стандарта, Редакция C, был выпущен в октябре 2016 года. Он обозначен как стабилизированный стандарт, что означает, что лежащая в основе технология является относительно зрелой и больше не проходит регулярный пересмотр.
Свойства материала и технические параметры
Данная спецификация распространяется на термопластичное углеродное волокно, пропитанное полисульфоновой смолой, армированное высокомодульным углеродным волокном AMS3892/2. Обозначение классификации материала C PS 140 ksi (965 МПа) указывает на прочность на растяжение 140 ksi и модуль упругости при растяжении 27 Msi, а также максимальную рабочую температуру 120 °C (248 °F).
Ключевые показатели эффективности
Параметры производительности Технические требования Условия испытаний Допустимое отклонение Содержание летучих веществ (вес) ≤5% 260°C ±5°C, 30 мин±5 Максимальное значение Общее содержание твердых веществ смолы (вес) 34% ±3 - Диапазон регулирования Расход смолы (вес) ≤4.0% - Максимальное значение Содержание пустот ≤4% Испытание ламината Максимум
Анализ требований к механическим свойствам
В таблице 1 стандарта подробно описаны минимальные требования к механическим свойствам ламинатов в различных температурных условиях. Испытание основано на тестовом ламинате с объемным содержанием волокон 57%±3%. Данные о производительности включают производительность в трех условиях окружающей среды: комнатная температура (20-30°C), высокая температура (120°C) и низкая температура (-55°C).
Сравнение температурной адаптивности
Механические свойства Значение при комнатной температуре Высокая скорость сохранения температуры Стандарт испытаний Прочность на растяжение (продольная) 140 000 фунтов на кв. дюйм 92,8% Среднее значение 4 измеренных значений Модуль упругости при растяжении (продольный) 27,0×10^6 фунтов на кв. дюйм 85,2% Среднее значение одного значения ≥90% Прочность на сжатие (продольная) 90 000 фунтов на кв. дюйм 66,7% 30-минутное воздействие температуры Прочность на сдвиг короткой балки 7 000 фунтов на кв. дюйм 71,4% Подлежит отчету TBR
Контроль качества и основные моменты внедрения
Хранение и управление жизненным циклом
Срок хранения материала составляет один год с даты получения покупателем, и он должен храниться при комнатной температуре в оригинальной упаковке. Это требование обеспечивает химическую стабильность термопластичной смолы и предотвращает ухудшение характеристик препрега.
Методы испытаний и проверки
Все методы испытаний проводятся в соответствии с базовой спецификацией AMS3899, включая испытания на содержание летучих веществ, определение содержания смолы и испытания на скорость потока смолы. Испытание производительности ламината требует подготовки специализированных испытательных панелей и строгого соблюдения указанных условий температуры и времени испытания.
Механизм регулировки объема волокон
Стандарт предусматривает гибкий метод регулировки объема волокон. Если объем волокон испытываемого ламината не равен 57%, требования к производительности можно скорректировать, умножив отношение фактического процента объема волокон на 57. Это обеспечивает научную основу для оценки материала в различных условиях процесса.
Технологическая эволюция и позиционирование стандарта
Статус стабилизации AMS3899/2C свидетельствует о том, что эта технология материалов достигла относительно зрелой стадии. Полисульфоновая смола, как термопластичная матрица, обеспечивает лучшую устойчивость к повреждениям и пригодность к переработке, чем термореактивные смолы, но ее высокотемпературные характеристики уступают эпоксидной смоле.
Анализ применения
Этот материал в основном используется в конструкционных композитах, требующих высокого модуля упругости при растяжении, в частности, в компонентах аэрокосмической техники, работающих при температурах ниже 120 °C. Его термопластичные свойства дают ему уникальные преимущества при ремонте и вторичном формовании.
Совместимость с другими стандартами
Эта спецификация образует полную техническую систему с базовой спецификацией AMS3899, поддерживая высокую степень согласованности в контроле качества, методах испытаний и требованиях к поставке, обеспечивая систематическое и полное внедрение стандарта.
Рекомендации и примечания по внедрению
Факторы выбора материала
При выборе этого материала следует учитывать сохранение его высокотемпературных характеристик, в частности ухудшение механических свойств при 120 °C. Для долгосрочного высокотемпературного применения рекомендуется более детальная оценка характеристик старения.
Ключевые точки контроля процесса
Содержание смолы и содержание летучих веществ должно строго контролироваться в ходе процесса производства; эти параметры напрямую влияют на содержание пустот и механические свойства конечного композитного материала. Рекомендуется создать комплексную систему контроля качества процесса, чтобы гарантировать единообразие каждой партии материалов.
Стратегия проверки испытаний
Помимо стандартных квалификационных испытаний, рекомендуется проводить дополнительные испытания, основанные на конкретных сценариях применения, включая усталостные характеристики, стойкость к ударным повреждениям и стойкость к воздействию окружающей среды, чтобы гарантировать надежность материала в реальных условиях эксплуатации.
Фокус на обновлении технологий
Несмотря на стабилизацию стандарта, пользователям по-прежнему необходимо следить за развитием новых технологий материалов, особенно за применением высокопроизводительных термопластичных смол и новых углеродных волокон. Эти новые технологии могут обеспечить более высокие общие характеристики.
SAE AMS3899/2C-2016 История
- 2016 SAE AMS3899/2C-2016 Лента и лист из углеродного волокна, пропитанные полисульфоновой смолой C PS 140 (965) Растяжение @ 27 (186) Модуль упругости @ 120 (248)
