聚酰亞胺樹脂基復(fù)合材料因其力學(xué)性能、耐高溫、耐輻射等性能優(yōu)異而廣泛應(yīng)用于航空、航天等領(lǐng)域。國內(nèi)外研制的耐溫等級為310～371 ℃的系列聚酰亞胺復(fù)合材料已成功應(yīng)用于發(fā)動機外涵道、高速武器的耐高溫部段等。但是隨著先進武器系統(tǒng)的不斷發(fā)展，飛行速度更高，需要更高的有效載荷／結(jié)構(gòu)質(zhì)量比，這些性能的實現(xiàn)很大程度上依賴于新型耐高溫先進樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用，310～371℃的耐溫等級已無法滿足需求，因此研制出了耐420℃的KH420聚酰亞胺樹脂及其復(fù)合材料。
通過對耐420℃聚酰亞胺樹脂的化學(xué)反應(yīng)特性、流變性能分析以及加壓時機和壓力大小等成型工藝參數(shù)對復(fù)合材料性能的影響，確定了最優(yōu)的復(fù)合材料成型工藝。同時采用超聲水穿透法對制得的復(fù)合材料進行超聲檢測，并結(jié)合金相顯微鏡分析討論了衰減比例與孔隙率之間的關(guān)系，確定了超聲檢測參數(shù)。結(jié)果表明：分段階梯加壓，可有效控制復(fù)合材料的樹脂含量和孔隙率，選用5 MHz探頭、15 dB增益的超聲水穿透檢測參數(shù)可有效評判2-3 mm厚復(fù)合材料的成型質(zhì)量。研制的聚酰亞胺復(fù)合材料在4200C的彎曲強度保持率為65％，彎曲模量保持率為89％，表現(xiàn)出良好的高溫性能。
聚酰亞胺樹脂的亞胺化反應(yīng)在2200C之前基本完成，在80—145℃反應(yīng)最為劇烈，放出了大量的小分子(水分和醇)，質(zhì)量失重較大，可達16．24％。樹脂的熔體黏度在260～310℃隨溫度的提高不斷下降，在305℃左右熔體黏度**，約為242Pa-S，表現(xiàn)出良好的成型工藝性能。
選用90℃加壓0．05 MPa，120℃加壓0-3 MPa的分步亞胺化、階段跨段梯度加壓的成型工藝可有效控制復(fù)合材料的纖維體積分?jǐn)?shù)和孑L隙率，制得的復(fù)合材料孔隙率≤l％，其420℃的彎曲強度保持率為65％，彎曲模量保持率高達89％，表現(xiàn)出優(yōu)異的耐高溫性能。
超聲水穿透c掃描檢測參數(shù)的設(shè)定對測試結(jié)果的可靠性具有較大的影響，對于2 mm厚復(fù)合材料試板選用5 MHz+15 dB的檢測參數(shù)可以有效評判復(fù)合材料的內(nèi)部質(zhì)量。此外，由于厚度的變化對穿透波的能量有一定的影響，因此厚度發(fā)生變化時，在此厚度的基準(zhǔn)檢測參數(shù)基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整增益值。