脱离热压罐的预浸料：革命性的预浸料技术

在航空航天用复合材料结构件,特翮是主结构件制造领域,采用热炉固化、真空袋压预浸料即脱离热压罐的预浸料工艺,以其相对于传统的热压罐预浸料工艺更加灵活、成型更快以及更加经济等优势显示出了极好的应用前景。     

碳纤维增强双马树脂基复合材料微波固化工艺及性能研究

针对改性双马树脂T700级预浸料微波固化成型工艺,研究了保温时间、加压方式、升温速率对复合材料力学性能的影响,获得了不同条件下的微波固化复合材料的性能数据和较优的成型工艺方案;对比研究了不同加热方式对复合材料力学性能的影响。研究表明,微波固化样件的压缩强度、弯曲强度、拉伸模量和150℃干态弯曲性能都达到了热压罐水平,而拉伸强度、层间剪切强度和150℃干态层剪性能低于热压罐水平。微波固化工艺加热均匀,相对于热压罐成型,固化周期缩短50%以上,能有效提升复合材料制造效率,降低能耗。     

成型工艺对中温固化环氧树脂碳纤维复合材料性能影响

对3233中温固化环氧树脂黏度-温度曲线、凝胶时间-温度曲线和DSC进行了分析。采用热熔法制备了其碳布预浸料,通过热压罐法、模压法和真空袋法成型复合材料层合板,进行性能测试并对比。结果表明,3233中温固化树脂固化工艺为(125±5)℃固化90～120 min。采用热熔法制备的3233/CF3052中温固化环氧碳布预浸料具有良好工艺性能。模压成型和热压罐成型的层合板力学性能相当,略高于真空袋成型。3233树脂具有良好的韧性,夹层结构的抗滚筒剥离强度高,其预浸料可与蜂窝直接共固化。     

一种非热压罐成型高性能玻璃布复合材料性能研究

对3233VB中温固化树脂进行流变性能和DSC分析分析,确定3233VB中温固化树脂的固化工艺;采用热熔法制备一种中温固化环氧玻璃布预浸料-3233VB/EW180B预浸料,通过真空袋法、模压法和热压罐法成型复合材料板,分别进行性能测试和对比。结果表明,3233VB/EW180B玻璃布预浸料适合真空袋法成型复合材料;3233VB树脂具有良好的韧性,夹层结构的抗滚筒剥离强度高,其预浸料可与蜂窝直接共固化;预浸料树脂质量分数相同时滚筒剥离强度随着预浸料层数的增加而提高。     

适用于OOA成型环氧树脂体系研究

为满足复合材料低成本制造需求，研发出了一款适用于非热压罐(out of autoclave, OOA)成型工艺的环氧树脂LCE201。采用热熔法制作预浸料，将预浸料分别用热压罐和OOA成型工艺制作层压板。比较了两种成型工艺制作层压板的物理和力学性能，结果表明，两者性能相当。使用该预浸料采用OOA成型工艺制作某无人机U型后墙制件，制件厚度及无损结果满足指标要求。     

阻燃环氧树脂及其复合材料性能研究

本文主要介绍了一种高温固化阻燃环氧树脂体系的工艺性能和其玻璃布复合材料性能。该树脂具有良好的耐热性、韧性和阻燃性。采用热熔胶膜法制备玻璃布预浸料,通过对预浸料经热压罐成型的复合材料进行相关性能测试,结果表明,树脂体系固化工艺适应性强,可以在150～180℃完全固化,可以在135℃预固化;其预浸料可与蜂窝直接共固化,夹层结构抗滚筒剥离强度高。复合材料的玻璃化转变温度大于200℃;玻璃布复合材料的燃烧性能较好,可以用于具有阻燃要求的复合材料结构件。     

非热压罐成型技术在通用飞机的应用发展

非热压罐预浸料技术(OOA)和RTM液体成型技术是两种很有发展前景的复合材料低成本成型技术,本文主要论述了非热压罐预浸料技术和液体成型技术的特点,国内外发展状况,现有货架产品及特点,为通用飞机复合材料选材提供参考。     

成型压力对自粘性预浸料复合材料性能的影响

本文通过试验比较了ACG公司以MTM-28为树脂基体的几种预浸料经热压罐固化成型与烘箱真空固化成型层压板或蜂窝夹层结构面板试样的力学性能,验证了该类预浸料适用于两种固化工艺条件的规范是适当的.     

非热压罐预浸料制备及成型工艺研究

采用单面胶膜浸渍的方法制备非热压罐(Out of Autoclave,以下简称"OoA")预浸料。采用三种方法测定预浸料的浸渍度,通过预浸料的细观形貌、层压板孔隙率及力学性能,系统地分析了浸渍度对碳纤维增强复合材料(CFRP)质量的影响,22%的浸渍度时性能最优。与OoA预浸料相匹配的固化工艺至关重要,通过无损检测、孔隙率、微观结构及力学性能对比分析,120℃/2 h作为第一阶段的固化工艺最适合,同时层压板热性能、力学性能与热压罐相媲美。     

非热压罐成型预浸料在无人机机体结构上的应用研究

分别比较了以MTM-28和EM103为树脂基体的几种预浸料经0.2 MPa下热压罐和真空辅助固化后样件的常温力学性能。研究结果表明:两类预浸料在无人机机体结构上采用非热压罐成型工艺是可行的。     

热固性碳纤维编织复合材料C形结构隔膜成型工艺

详细介绍了热固性碳纤维编织复合材料C形结构的热隔膜成型工艺。测量了CYCOM970/PWC-T300预浸料在60~120℃不同温度下的滑动摩擦系数。采用烘箱固化和热压罐固化两种方式,进行了热隔膜预成型体的固化试验。通过对试件进行三维激光扫描,得到了C形结构隔膜成型体的厚度、回弹大小分布规律以及滑移角的大小。通过对截面进行扫描,得到了成型试件的孔隙率。     

碳纤维复合材料管材热缩成型工艺技术

研究了一种新型的CFRP（碳纤维复合材料管）成型工艺方法。该工艺采用预浸料铺层、热压罐固化工艺，通过对热缩材料的性能研究，发现可将其作为CFRP管成型的表面辅助均压材料。制品具有厚度均匀，表面光滑平整的优点，满足结构使用要求。     

5428/T700体系成型“T”型长桁工艺研究

针对飞行器复合材料常用蒙皮和长桁结构,利用5428/T700体系采用胶接共固化工艺整体成型了"T"型长桁。通过长桁外形、厚度及内部质量的检测,分析了工艺过程中模具选型、预吸胶工艺、结构预成型和固化组装对零件质量的影响。结果表明,模具组合方案、单向材料填充量通过与长桁结构中R角的关联影响热压罐压力传递,升温至130℃和加压0.3MPa作为5428/T700预吸胶参数能保证预浸料排胶,采用中温固化硅橡胶作为边缘封挡材料能够减少分层缺陷,5428/T700体系可用于复杂复合材料结构成型。     

复合材料非热压罐成型孔隙率研究

通过非热压罐预浸料成型过程中的影响因素分析,开展预浸料、成型工艺及封装方法对非热压罐成型零件孔隙率的影响研究。结果表明:非热压罐成型过程中,预浸料覆膜方式对成型零件的孔隙率有较大影响,单面覆膜制得的预浸料与双面覆膜制得的预浸料相比,成型零件的孔隙率较低;适当增加保温平台有利于气体在树脂凝胶前排出,制得的零件孔隙率较低;采用增加导气条的封装方法更加有利于铺贴过程夹裹的气体、预浸料的挥发份等的排出,零件孔隙率较低。     

先进复合材料制造技术

本文以提高制造技术水平、降低制造成本、扩大先进复合材料应用范围为宗旨,介绍了预浸料的种类、制备、品管和裁切;例举、探讨了热压罐、缠绕、ＲＴＭ、Ｓｃｉｍｐ等各种典型成型工艺,以及成型模具的设计制作,复合材料的切割加工、质量控制和无损检测的方法。     

变截面S型复合材料进气道的模具设计及工艺研究

针对无人机S型复合材料进气道的成型,设计了一种可循环利用高效的组合模具,其模具由硅橡胶模具与金属组合模组成。材料体系选用高强碳纤维环氧树脂预浸料。成型工艺选择热压罐固化工艺,对比了不同铺层层数对壁厚的影响。利用此成型工艺成功制备出了内外型面、内部质量满足要求的进气道。     

复材工具及热压罐外成型用预浸料

位于英国德贝郡Heanor的先进复合材料集团(ACG),在其阵列柜台架上,展出该集团的几个成就展品包括注册商标为DForm预浸料,用于制造复合材料工具及热压罐外成型,适合于多     

零吸胶工艺复合材料层板成型质量与预浸料特性关联分析

针对3种国外产碳纤维/环氧预浸料,测试表征了预浸料的工艺特性,并采用热压罐零吸胶工艺制备了复合材料层板,考察了工艺条件对层板厚度和内部缺陷的影响,分析了成型质量与预浸料特性之间的关联性,进一步研究了层板弯曲性能、层间剪切性能对成型质量变化的敏感性。实验结果表明,由于零吸胶工艺树脂流动受到很大限制,预浸料树脂含量不均容易造成所成型层板厚度不均、表面不平整,另外,预浸料树脂流动性小的体系在层间容易出现明显富树脂现象;零吸胶工艺夹杂空气主要在真空作用下通过铺层内的通道排出,因此预浸料气体渗透率和成型封装方式对孔隙缺陷有重要影响;实验范围内,工艺条件的改变没有显著影响所成型层板的短梁剪切性能和弯曲性能。研究结果对于预浸料选择和国产高性能预浸料的开发具有重要参考价值。     

热熔膜法碳纤维/环氧树脂预浸料制备工艺

采用自制的环氧树脂膜与碳纤维一起热压制备预浸料,并通过正交试验设计改变热压温度、时间和压力这三个工艺参数来探讨制备预浸料时热压工艺参数对预浸效果的影响,制成的预浸料固化成复合材料后测定其力学性能,以此来确定预浸料的最优热压工艺参数。测得制备的预浸料挥发分质量分数为(0.6±0.1)%、树脂质量分数为(55±2)%。正交试验结果表明:当热压温度为60℃,时间为50 s,压力为1.5 MPa时,复合材料的拉伸强度最高。     

5405双马来酰亚胺树脂基体的工艺性研究

本文介绍了5405双马来酰亚胺树脂的基本特性以及复合材料制备工艺方面的研究工作。结果表明,未固化树脂软化温度低,丙酮中溶解性好,可湿法制备预浸料;预混料粘性合适,铺覆性好,有较长的贮存期,可满足大型复杂构件铺层要求;最高成型温度180℃,压力0.5～0.7MPa,能使用热压罐成型。