玻璃布增强双马型聚酰亚胺航空工装模具材料的扩大试验研究

以二苯甲烷双马来酰亚胺为基础，经共聚改性合成了一种可在中温（１３０℃）固化的双马型聚酰亚胺树脂基体，研究了基体树脂的固化行为和热稳定性。用此树脂制得的预浸料有较好的铺层工艺性和流动性，由ＤＳＣ分析表明可在１３０℃固化成型，经高温后固化的玻璃布增强的航空工装模具材料常态弯曲强度为４９９ＭＰａ，１８０℃热态弯曲强度为３４６ａ。可满足航空用复合材料构件高温成型工装模具的工艺和使用要求。     

风电叶片用国产碳纤维预浸料的制备及性能研究

本文制备了一种低压成型环氧树脂LTC80体系,对LTC80树脂的耐热性能、粘温特性等进行了研究;和国产碳纤维ZT6F复合制备风电叶片专用预浸料ZT6F/LTC80,对预浸料的物理性能、ZT6F/LTC80复合材料性能进行了研究。结果表明:LTC80树脂具有良好的工艺性能,适用于热熔法制备预浸料;ZT6F/LTC80预浸料适用于低压成型,ZT6F/LTC80复合材料性能优良,国产碳纤维预浸料满足风电叶片的使用要求并成功应用。     

零吸胶炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料研制

针对大尺寸、大厚度复合材料构件对“零吸胶”预浸料的需求,对低树脂含量炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料进行了研制,并对预浸料的外观和物理性能、复合材料基本力学性能及成型工艺性能进行了研究.通过对预浸料制造工艺参数的优化,研制出了低树脂含量炭纤维增强高温固化环氧复合材料预浸料,其外观和物理性能满足要求;采用低树脂含量预...     

自动铺放过程双马树脂预浸料温度与黏度

通过对自动铺放成型工艺的分析,探索了自动铺带成型过程中预浸料温度对复合材料黏性的影响规律。对影响预浸料温度的热风温度和铺放速度两个因素进行了研究,从理论上建立了热风加热温度和铺放速度与预浸料温度之间的关系,提出了控制预浸料温度的具体实施方案,指导自动铺带成型过程。根据双马树脂预浸料黏度和温度曲线,分别在不同的热风温度和铺放速度条件下进行实验,得到在热风温度为90℃、铺放速度为10~20m/min时,预浸料黏度满足铺覆性要求,验证了预浸料热风温度和铺放速度对复合材料制品质量的影响,为自动铺带工艺提供参考。     

国产高强中模碳纤维及其增强高韧性树脂基复合材料研究进展

高强中模碳纤维增强复合材料是当前及未来相当长时期内主要的航空结构复合材料。借鉴国外高强中模碳纤维及其高韧性复合材料发展经验,在国内高强型碳纤维复合材料成熟经验的基础上,实现了高强中模T800级碳纤维规模化生产,系统分析了与国产高强中模碳纤维匹配的树脂基体、预浸料及其复合材料技术现状。国产T800H级碳纤维增强高韧性环氧树脂基和双马树脂基复合材料抗冲击性能达到国外同类复合材料的水平,高韧性环氧树脂基复合材料的耐湿热性能优于国外同等韧性的复合材料。国产T800H级碳纤维增强高韧性复合材料预浸料具有优异的工艺性能,可同时满足手工铺贴、自动铺带和自动铺丝3种铺放工艺要求。在T800级复合材料成熟应用的基础上,未来主要发展高压缩强度、高模量和基于BVID的高冲击韧性高强中模碳纤维复合材料。     

基于先进技术的复合材料构件成型模具及其工装技术研究

与一般的航空结构材料相比,在先进复合材料构件成型的过程中,必须要加热、加压、抽真空,材料成型以及构件成型需要在同一个时间完成。它的形位精度要想得到保证,这将离不开相应的工装以及模具。市场的变化和航空行业的发展促进了先进复合材料需要不断改善性能和质量,降低成本。因此,研究基于先进技术的复合材料构件成型模具及其工装技术有十分重要的意义,因为它有助于更加高效地使用先进复合材料。     

YPH-23环氧树脂/预浸料的等温固化动力学研究

针对预浸料碳纤维树脂基复合材料成型的特点,采用差示扫描量热法(DSC)研究了碳纤维/YPH-23环氧树脂预浸料的DSC曲线,并与纯树脂的DSC曲线进行对比分析。研究结果表明:预浸料的DSC曲线与纯树脂存在差异;预浸料在130~160℃范围内的固化反应符合自催化固化反应模型,固化反应活化能为45.560kJ/mol;预浸料的动力学研究结果更能反映实际复合材料制造成型过程中的特征,可为实际复合材料的成型工艺优化提供参考。     

复合材料捻子条制造工艺及拉伸力学性能研究

当前航空复合材料加筋结构的捻子条大部分为人工制造,然后装入模具在热压罐中热压成型,存在尺寸精度低、尺寸均匀性差、成型工序多、效率低等缺点.由于树脂体系、树脂含量不同,对拉挤成型的捻子条填充量和预热温度有不同的工艺参数要求.通过对T700/QY9611双马来酰亚胺树脂体系的预浸料在不同材料填充量、材料预热温度工艺参数下,...     

航天复合材料用低温固化改性环氧树脂体系的研究

0引言 连续碳纤维增强热塑性树脂改性环氧基体复合材料在航空材料领域具有广泛的应用。这类材料韧性好，耐热性优良（可耐150℃的高温），易加工，可作为纤维的预浸料，也可用于热压罐成型。一般地，这类复合材料在热压罐成型时都是使用高温固化（HTC）（如，〉180℃）来达到优异的性能。     

细长复杂截面定向器拉挤成型模具设计

目的模具是拉挤成型的关键性部件,模具的工况直接影响着产品的性能。为提高定向器比强度,提高成型效率并节约成本,设计一种定向器拉挤成型模具。方法根据定向器结构特点和技术要求,将模具设计为组合装配式,并对模具材料进行了优化选择。结果模具被构造为模架、预成型模、成型模等。结论拉挤成型组合式模具具有足够长的使用寿命,耐腐蚀,可保证定向器力学强度并提高尺寸精度,且模具拆装方便,易于清理。     

相控阵天线碳纤维反射板加工工艺研究

该文针对大尺寸、薄壁、高强度的某结构功能一体化相控阵天线反射板进行工艺研究。从模具设计、材料选型、工艺路线、成型参数等方面对影响反射板力学性能以及成型精度的工艺因素进行分析、试制与验证,在选出的模具结构下,通过调节预浸料的层铺数量与模具间的合模压力,摸索出了满足设计要求的相控阵天线反射板,为大尺寸、薄壁的高性能碳纤维反射板的加工应用提供了依据。     

大尺寸纤维复合材料箱体零拔模斜度缠绕成型模具设计

以某型发射箱复合材料箱体为应用对象,探讨了一种零拔模斜度组合式缠绕成型模具的设计,用于大尺寸薄壁结构矩形截面复合材料箱体构件的缠绕成型,以满足长度方向近零拔模斜度的要求。     

一种碳纤维/环氧预浸料的微波固化特性及其层合板的微波固化工艺研究

采用差示扫描量热法(DSC)和傅里叶变换红外光谱法(FTIR)研究一种碳纤维/环氧预浸料在微波辐射下的固化特性,并对碳纤维/环氧预浸料层合板的微波固化-真空袋成型工艺中存在的真空袋易过热破损的问题进行研究。结果表明:与热固化相比,微波固化能够明显缩短固化时间,而且不会改变最终固化产物的分子结构;碳纤维/环氧预浸料的尺寸大小对其微波固化行为有一定的影响;通过控制微波功率,可以有效地解决在碳纤维/环氧复合材料微波固化过程中存在的真空袋过热破损的问题,且微波固化可获得固化时间控制在60min左右、固化度达95%以上的碳纤维/环氧复合材料层合板,微波固化时间比传统热固化(固化时间大于2h)缩短了一半以上。     

碳纤维/环氧预浸料摩擦滑移特性测试及其变化规律

带曲率的复合材料层合结构在制备过程中,预浸料铺层之间、预浸料铺层与模具之间会发生摩擦滑移行为,其滑移程度影响复合材料的制造质量。本文采用自行建立的预浸料摩擦滑移特性测试装置,针对碳纤维/环氧树脂预浸料体系,测试分析了不同工艺条件下,预浸料铺层与铺层之间,以及预浸料铺层与钢模具、铝模具和橡胶模具材料之间的摩擦滑移特性。实验结果表明,温度变化会改变预浸料铺层间的摩擦机制,而外压变化不改变预浸料铺层间的摩擦机制;较高的温度或较小的外加压力会减小预浸料铺层的摩擦阻力,有利于预浸料铺层的滑移运动;预浸料铺层与模具材料之间的摩擦滑移特性与模具材料的表面粗糙度有关,其摩擦阻力受温度影响更明显,而受外压影响变化较小。     

基于热固性树脂基复合材料帽型加筋结构制造的硅橡胶芯模预制调型孔理论建模与实验验证

硅橡胶芯模是实现热固性树脂基复合材料帽型加筋结构共固化成型的关键工装之一,而在预浸料固化加热过程中硅橡胶芯模的热膨胀需要通过预制适当的调型孔来消除,以保证帽型加筋结构的成型质量。首先,通过建立硅橡胶芯模预制调型孔热力耦合有限元分析模型对不同结构的硅橡胶芯模进行了计算机仿真,从而得出了实现复合材料帽型加筋结构形性协同制造的硅橡胶芯模预制调型孔最佳尺寸范围。然后,综合分析了硅橡胶芯模受热膨胀的可能影响因素,进而建立了考虑体积修正系数的预制调型孔计算模型。接着,利用有限元方法回归了芯模预制调型孔体积修正系数,并利用回归出的修正系数对不同截面尺寸的帽型结构进行了仿真验证,从而确定了较为准确的预制调型孔理论计算模型。最后,通过实验验证了该数学模型及有限元分析方法的正确性,为制造复合材料帽型加筋结构提供了理论与实验依据。      

独立压力源热胀成型工艺在成型中空复合材料制件中的应用

本文采用热胀成型技术设计出一种以热膨胀微球为主要材料的热胀成型芯模来成型复合材料制件。本文针对热膨胀微球进行研究,得到其粒度分布、发泡膨胀倍率以及膨胀压力。研究表明:该低温膨胀型微球在120~160℃内可以获得50~100倍的膨胀倍率,且成型压力随时间的延长呈线性增长。通过实例对比,该技术在以预浸料制作中空复杂制品中使用效果最佳。     

航空液态成型复合材料关键技术研究

我国的大飞机计划用复合材料将包括预浸料和液态成型复合材料两类。一代新材料,一代新飞机。目前,依托我国军机的研究与发展,预浸料复合材料已初具规模和应用经验,而液态成型复合材料技术在我国还刚刚起步。     

基于预浸料-树脂传递模塑成型工艺的复合材料纵横加筋舱段一体化制备与验证

针对舱段的结构特点设计了一种预浸料-树脂传递模塑(RTM)成型工艺。研究了预浸料树脂(AC631)与RTM树脂(6421A)的流变特性，结果表明两种树脂体系具有良好的共成型工艺基础。结合舱段结构设计、铺层设计、模具设计，开展了基于预浸料-RTM共成型技术的复合材料纵横加筋舱段一体化制备工艺验证，结果表明舱段结构具有良好的表观质量、尺寸精度及内部质量。常温、高温两种条件静强度试验验证了其使用强度，高温破坏试验研究了其失效机制与破坏模式。常温力学试验结果表明：在125%严酷机械载荷下，复合材料舱段能够保持良好的结构完整性，其最大应变仅为-1 283×10^-6，满足常温静强度设计要求。100℃下静强度试验结果显示，舱段在125%严酷机械载荷下未出现失稳、破坏等异常状态，最大应变仅为-1 315×10^-6，满足热力耦合工况条件下的强度设计要求。150℃高温破坏试验结果显示，舱段在143.2%严酷机械载荷下，加载侧纵向加强筋发生断裂破坏，裂纹向两侧延伸，舱段丧失承载能力，破坏模式为轴向筋条断裂导致蒙皮局部屈曲失稳破坏。     

基于非正交本构模型的热塑性机织物预浸料宽温域赋形褶皱缺陷仿真方法

热塑性复合材料预制体的赋形质量直接影响结构件的制造质量。由于热塑性基体具有较高的熔融温度和黏度，赋形工艺温度设计不合理会导致褶皱等赋形缺陷，给热塑性复合材料结构高质量成型带来了挑战。现有的热塑性预浸料热成型研究主要基于连续介质力学、离散元、半离散元法，通过建立多机制耦合的本构模型分析热塑性预浸料的各向异性大变形行为，未充分考虑工艺调控对赋形宏观变形过程中褶皱缺陷的影响。发展了一种热塑性预浸料宽温域赋形褶皱缺陷仿真方法。通过表征热塑性机织物预浸料在不同温度、载荷下的力学性能，获取宽温域热塑性预浸料本构参数，基于非正交本构模型，提出了温度对热塑性预浸料赋形褶皱缺陷的作用规律，揭示了赋形过程中宽温域褶皱缺陷的变形机制，获得了赋形温度优化调控方案。研究结果表明：褶皱缺陷的萌生和演化过程由不同温度下的面内剪切和压缩变形行为共同影响，预浸料的褶皱缺陷变形程度随温度的增加而减弱，非正交本构模型的模拟结果与实验结果基本一致。     

碳纤维增强热塑性复合材料的制备与性能研究进展

碳纤维增强热塑性复合材料(CRTP)因其具有众多优点而在航空航天、轨道交通、国防军工和风力发电等领域受到广泛的关注。本文总结了近年来国内外关于CRTP制备技术的研究进展，主要从预浸料制备工艺、碳纤维(CF)表面改性技术及CRTP成型工艺3个方面进行阐述，并详细介绍了不同预浸料制备工艺、CF表面改性技术和CRTP成型工艺的优缺点及对所制备CRTP性能的影响；最后对预浸料制备工艺、CF表面改性技术和CRTP成型工艺的发展方向进行了展望。