连续纤维增强热塑性树脂预浸料的研究进展

本文总结了连续纤维增强热塑性树脂预浸料的发展及应用,分析了热塑性预浸料可选择的增强纤维和基体树脂,以及国外商业化热塑性预浸料的进展;讨论了热塑性预浸料不同制备技术的优缺点,重点阐述了熔融浸渍工艺实施的难点,并指出熔融浸渍和薄膜层叠法相结合的工艺是比较适合制备热塑性预浸料的成型方法。     

直升机柔性杆用环氧树脂预浸料的研制

研制了用于制备直升机主传力系统中复合材料柔性杆件的改性环氧树脂基体及其RC10．800连续玻璃纤维预浸料。探讨了树脂基体组成、连续玻璃纤维窄带预浸工艺参数等变量对预浸料和复合材料性能的影响。选用的促进剂满足直升机柔性杆的技术要求和热熔工艺要求，满足此生产工艺要求。     

浅谈碳纤维预浸料中铺放纤维非织造网布的适用性

选取了两种纤维非织造网布,分别在进口单向碳纤维预浸料和国产单向碳纤维预浸料层与层之间进行铺放,采用预浸料成型工艺制备不同性能的层合板,并通过测试层合板试样的力学性能和孔隙率,表明纤维非织造网布在碳纤维预浸料成型技术中的适用性。对比测试数据结果发现:纤维非织造网布经向纤维纤度、纬向纤维纤度、面密度选材合适时,在碳纤维预浸料层合板中表现出了优异的适用性;纤维非织造网布经向纤维纤度及纬向纤维纤度较小、面密度选择较大时,在碳纤维预浸料层合板中虽然也表现出良好的工艺适用性,但是碳纤维预浸料层合板的力学性能会降低,孔隙率会偏大。     

连续纤维增强热塑性预浸料制备工艺与发展趋势

总结了国内外连续纤维增强热塑性预浸料的主流浸渍及成型工艺,包括热熔法、溶液浸渍、粉末浸渍、薄膜堆叠、混编法、原位聚合等,对比了不同工艺在原料、设备、加工流程等方面的优缺点,并对热塑性预浸料成型模具的设计与应用进行了讨论;同时,阐述了热塑性预浸料的发展现状,介绍了更加轻量化的浸渍技术以及包括三维连续编织技术在内的多样化的...     

复合材料LCM整体成型工艺发展及应用

复合材料LCM工艺经过多年的发展,形成了RTM、RIM、连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型等多种多样的成型工艺方法。各种工艺方法由于特点不同,各自需要发展的技术内容各有不同,RTM工艺向着高速成型方向发展,RIM向着更大、更复杂的结构部件整体成型发展,快速充模流动和自动铺放是主要的技术方向,连续纤维增强热塑性预浸料真空袋压成型需要开发更多的品种以拓展应用领域。     

国内外预浸料制备方法

预浸料是增强纤维浸渍树脂基体后制备复合材料的半成品,其性能取决于其原料性能及加工工艺。本文综述了预浸料的分类,介绍了国内外热固性预浸料和热塑性预浸料的工艺制备,包括增强纤维、树脂基体、固化体系等原料的选择及其制备方法,并比较了各种方法的适用性及优缺点。     

单丝热熔法制备国产M40级高模量碳纤维预浸料及性能

主要介绍了高模量碳纤维/氰酸酯树脂预浸料单丝热熔制备技术,并对单丝热熔制备国产M40级高模量碳纤维预浸料制备过程影响预浸料质量的工艺参数进行研究,主要有胶液温度、纤维束张力、纤维束运行速率及其运行路径等。通过工艺试验得到适合国产BHM3/BS-4树脂单丝热熔预浸料的工艺参数:胶液温度控制为85~100℃,纤维束张力控制为2~5 N,纤维运行速率控制为0.35~0.45 m/s。采用单丝热熔法制备了国产BHM3碳纤维不同厚度的预浸料,各项性能均已达到进口M40B-3k碳纤维的工艺技术水平。     

值得关注的预浸料市场

预浸料是用控制量的树脂(热固性或热塑性)浸渍纤维或织物后形成的中间材料。浸渍技术有溶剂浸渍、热熔体浸渍、粉末浸渍等。预浸料可以"B阶"状态或部分固化后储存。预浸带或预浸布用于手糊、自动铺带、自动铺纤或某些缠绕成型工艺中。单向预浸带(所有纤维平行)是最常见的预浸料形式,它们提供单向增强。机织布及其他平面织物预浸料提供二维增强,它们一般成卷销售。还有用纤维预成型体和编织物制成的预浸料,它们提供三维增强。     

热熔法预浸料制备工艺研究

本文简要介绍了热熔法制备预浸料制备工艺,着重阐述了辊面温度、运行速度、压力等因素等预浸料纤维浸润性的影响,并给出了预浸料质量稳定性的试验结果。     

混杂纤维复合材料性能研究

对碳纤维织物、玻璃纤维织物和芳纶织物的性能进行测试,采用热熔法分别制备了一种增韧中温固化环氧碳纤维织物预浸料、玻璃纤维织物预浸料和芳纶织物预浸料。预浸料以单种预浸料铺层和不同纤维织物预浸料混合铺层方式铺贴组合,通过模压法成型复合材料层合板,进行性能测试并对比。结果表明,增韧中温固化环氧树脂的不同纤维织物预浸料混合铺层成型的层压板力学性能可以根据铺层设计优化,并不损失不同纤维铺层之间的界面性能。     

炭纤维预浸带表面状态的影响因素及改进机理研究

通过对不同结构预浸带的对比研究,得出了具有良好表面状态单向预浸带所具有的结构,并且从微观上研究了纤维与树脂的结合方式,得出了影响其表面状态的原因。通过对树脂体系的改进,使纤维能够处于树脂体系的交联结构之中,提高了横向撕裂强度,从而改进了单向预浸带的表面状态。     

连续玻纤增强聚丙烯预浸带熔融浸渍过程纤维断裂研究

为提高连续玻纤增强聚丙烯预浸带（PP/GF）性能,采用熔融浸渍法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸带,研究了PP熔体浸渍连续GF束过程。基于Weibull分布函数建立了纤维断裂数学模型,预测预浸带生产过程中纤维断裂率并描述实验结果。结果表明,模型与实验数据吻合较好,能够为工业化生产提供指导;纤维束在浸渍模具中受到树脂熔体的作用,及纤维与设备之间的摩擦是影响纤维断裂的主要因素,适当提高浸渍模具温度,降低纤维束牵引速度,增大浸渍模具间隙能有效降低纤维断裂率,提高工艺稳定性。     

碳纤维（T700）/聚三唑树脂预浸带的储存性能表征与质量控制

利用红外光谱、液相色谱等分析技术研究了T700碳纤维/聚三唑树脂预浸带在不同储存时间与条件下物理化学特性的变化规律。研究表明,聚三唑树脂预浸带应在冷藏或冷冻环境下储存,以延长预浸带的使用期,满足大型构件制备要求。     

关于若干工艺参数对铺带质量影响的研究

为分析自动铺带成型过程中铺放压力、铺放温度及铺放速度各工艺参数对铺放质量的影响,进而预测铺带过程中预浸带的形变,对带变形和带间隙进行微调控制以保证产品质量,本文在南航自行研制的自动铺带机上进行了一系列实验,并以预浸带黏性流动公式分析探讨了各因素的影响。研究结果表明,随着铺放温度的升高、铺放压力的增加和铺放速度的减小,预浸带变形量增加,带间隙减小,符合以预浸带黏性流动公式为基础的理论分析。     

Development of heat-activated joining technology for composite-to-composite pipe using prepreg fabric

Owing to the lack of reliable and cost-effective joining methods, composite materials have not yet achieved their full market potential. The use of heat-activated thermal couplings offers a quick and cost-effective method for joining composite-to-composite pipe. In this study, a prepreg laminate containing thermoset resins and fiberglass reinforcements is wrapped around the ends of the components to be joined. A shrink tape, constructed of an oriented polyester film, is placed over the prepreg laminate. When heat is applied to the thermal coupling for curing, the shrink tape shrinks and compresses the prepreg to improve adhesion. Tests of the heat-activated thermal coupling in bending shows an increase of 29% over the currently used butt-weld method. A finite element model has been developed to assist in determining the most appropriate cure cycle required for different joint configurations. This reduces the need for experimentation when a variable has been changed. Based on the tested prepreg material properties and model, the FEA temperature distribution differs less than 10% from that of experimental results.     

Properties of orthotropic glass–polypropylene composites manufactured by weaving of prepregtapes and other routes

Abstract

This paper reports a study of the melt impregnation and weaving of glass–polypropylene prepreg tapes into sheet for use as a precursor for pressed thermoplastic composite products and a comparison of the properties attainable with those achievable by other comparable routes. Melt impregnation has been used successfully to manufacture well impregnated tapes, with and without internal coupling agent. It appears that weaving could be an economically viable process for converting unidirectional tape into a conformable, press formable prepreg. The properties of glass–polypropylene laminates manufactured by pressing the tape woven product were compared with those of other glass–polypropylene composites, including crossply laminate made from Plytron and samples prepared by film stacking. Quasi-static mechanical properties were found to be comparable with those of Plytron and superior to those of the other materials. In the coupled samples, coupling was somewhat less effective than in Plytron. The impact behaviour of the pressed, tape woven products was impressive and superior to any of the other materials tested.     

基于OpenGL的圆筒段自动铺带仿真研究

根据自动铺带机工作原理,分析自动铺带机仿真模型的构建、预浸带的绘制、开口圆筒芯模上轨迹规划算法及铺放过程的动态显示等。在MFC环境下,编制基于OpenGL技术的自动铺带仿真软件,实现对筒形体构件铺放过程的三维动态加工模拟,结果对研究铺放路径及实际的铺带工艺等具有重要参考价值。     

T700/3234预浸料自动铺带工艺研究

通过研究自动铺带设定温度对预浸料粘性的影响以及自动铺带橡胶辊压力和带间间隙对层压板性能的影响,讨论了T700/3234单向环氧预浸料自动铺带工艺特性,确定了T700/3234的自动铺带工艺参数,满足了大型复合材料壁板类产品的制造要求。