1. 研究目的与意义（文献综述）

1．研究背景

碳纤维增强环氧树脂复合材料以其高比强度、高比模量的特点，逐渐成为航天飞行器结构、低温燃料贮箱及输送管等方面的关键材料，在材料减重、提升承载效率、增强结构强度等方面，具有其它材料无法比拟的优势，在低温领域也逐渐成为着重研究和开发应用的一种低温工程材料。在液氢液氧等超低温环境下，碳纤维增强环氧树脂复合材料整体结构受到环境的严峻考验，长期低温老化对复合材料性能有极大影响，因此进行超低温下的复合材料力学性能评价显得极其重要。同时,研发可重复使用的复合材料超低温燃料贮箱,将有助于有效降低飞行器发射成本,对于航空航天事业的发展有巨大的推动作用。

环氧树脂因具有优良的力学、电绝缘及耐化学腐蚀性能，在低温工程中主要被用作纤维增强复合材料的基体。但由于环氧树脂的线膨胀系数很大，在低温使用时往往会产生较大的热应力，虽然热应力还没有达到树脂的破坏应力，但存储在环氧树脂中的应变能在一定条件下达到其断裂功时，环氧内部就可能产生裂纹和损伤，分子链段会被“冻结”而失去柔顺性，从而表现出较大的低温脆性，环氧树脂的这种低温脆性和裂纹的产生阻碍了其在低温工程中的广泛应用。本文旨在开发新的环氧体系，并进行环氧树脂的增韧研究，拓展环氧树脂的低温应用。

2．国内外研究概况

2. 研究的基本内容与方案

1.研究的基本内容

（1）使用柔性聚醚胺、二乙基甲苯二胺等混合胺作为环氧树脂固化剂，调整聚醚胺的含量引入柔性性链段，确定其添加量，设计出一种耐超低温的环氧树脂体系，并采用此种环氧树脂制备碳纤维增强复合材料样品；

（2）测试不同配比树脂体系固化物的低温动态热机械性能（dma），表征其低温韧性；在低温环境下测试样品的性能，在实验分析的基础上对设计配方进行优化分析，以期样品性能最优；

3. 研究计划与安排

第1-3周：查阅树脂基复合材料耐低温应用、环氧树脂低温增韧、低温韧性环氧树脂的结构设计和环氧树脂低温性能测试方面的相关文献，了解环氧树脂增韧的方法、环氧树脂结构与性能的关系及合成工艺，了解低温对树脂基复合材料性能影响的规律，确定方案，完成开题报告。

第4-7周：通过增韧改性制备不同结构体系的环氧树脂，并通过红外、核磁共振等现代测试方法对结构进行表征，然后制备测试试样，测试其低温力学性能，并通过扫描电镜（sem）表征韧性界面。

第8-12周：在实验分析的基础上通过对不同结构树脂体系进行优化，揭示低温下树脂基体性能变化规律，揭示分子结构对树脂耐低温性能的影响，总结其规律。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]尚呈元.柔性侧链环氧树脂及其复合材料低温性能研究[d].武汉理工大学, 2009.

[2]王贤锋.复合材料低温力学行为的研究[d].中国科学技术大学,2001.

[3]赵福祥,魏蔚,刘康,等.纤维复合材料在低温容器内支撑结构中的应用[j]. 低温工程,2005(3):23-26.