VARI在建筑物加固修复上的应用

叙述了真空辅助成型工艺(VARI)工艺特点及其用于建筑物加固修复的重要性、优越性和应用前景;自制了一套简易实验装置;归纳并阐述了建筑物加固修复用VARI技术的主要内容;依据国内现状,提出了该领域亟待开展的研究工作。     

一种VARI工艺用高温环氧树脂性能研究

开发了一种VARI工艺用高温环氧树脂5284VARI,通过DSC(差示扫描量热仪)测试了该树脂的固化反应特性,利用流变仪分析了该树脂的成型工艺特性,并通过力学试验机测试了树脂及其复合材料的力学性能。结果表明,该树脂体系在成型温度下具有粘度低和成型时间长的特点,适用于液态成型工艺,且该树脂具有良好的耐湿热环境性能。     

真空辅助成型工艺(VARI)研究

VARI在低成本成型工艺中起着很重要的作用，本文将介绍它的特点、制造、性能以及在国内外的应用。     

碳纤维等复合材料在修复历史建筑物方面提供帮助

据来自英国伦敦Amanda Jacob报道,采用纤维增强塑料可修复石材、金属及木材等建筑结构. 伦敦是英国国内拥有历史建筑物和有适当价值建筑物很多的地方.建筑协会复合材料网络集团(NGCC)拟采用纤维增强塑料予以保护与修复.     

碳纤维复合材料加固技术在给排水管道修复补强中的应用

随着全球水资源危机的发生,管道运输作为高效的运输方式得到了越来越多的应用,全球管道铺设量急剧增加。但管道工作环境较为恶劣,极易发生泄漏问题,并造成巨大的财产损失,因此受损管道修复具有重要的研究价值。该文分析了目前给排水管道损伤的主要原因,针对较小的穿孔泄露问题,论证了碳纤维复合材料在管道补强中的应用优势。阐述了碳纤维复合材料的给排水管道补强原理及技术路线,以期解决实际工程中给排水管道缺陷补强的技术问题。     

玻璃钢游艇VARI工艺参数优化研究

以某玻璃钢游艇为对象,建立艇体三维实体模型和有限元模型,采用Darcy定律模拟树脂在多孔介质中的流动前沿。以缩短充模时间和降低生产成本为目标,优化得到最佳流道布置方案和注脂口间距,并通过填充试验验证了仿真结果的准确性,对玻璃钢游艇的实际生产具有指导意义。     

热压定型工艺对VARI所得复合材料拉伸性能的影响研究

复合材料以质轻高强、疲劳性能好等优异性能在航空航天领域获得广泛应用,高性能复合材料低成本化对其推广应用具有关键意义,一直是工程和学术的热点领域。本文结合当前具有广泛用于前途的真空辅助成型(VARI)工艺制造复合材料的不足进行研究,提出将热塑性薄膜材料(聚醚砜)通过一定方式置于织物层间,并使用热压定型工艺获得改性预制体,然后基于VARI工艺制造复合材料制件,通过低成本的简便定型操作显著提高了最终复合材料制件性能。论文针对在0.1MPa、0.3MPa和0.6MPa下所得改性复合材料的拉伸性能进行测试验证方法的可行性,结果表明,与未改性复合材料相比,改性复合材料的拉伸强度分别提高16.78%,41.21%和29.47%,拉伸模量分别提高2.48%,19.01%和13.22%,为低成本制造高性能复合材料提供了参考。     

碳纤维在机械设备和建筑物上的应用

碳纤维具有轻质高强、耐高温、导电、导热、耐腐蚀等诸多优异特性，在机械设备、建筑物上诸多领域具有应用前景；本文主要介绍碳纤维在机械设备和建筑物上以及其它领域的应用。     

VARI成型不同处理方法泡沫夹芯复合材料工艺及性能研究

采取泡沫芯刻槽和泡沫芯导孔两种处理方法预制备泡沫芯材,采用VARI工艺成型泡沫夹芯复合材料,对复合材料进行无损检测,并对其成型效率、质量和力学性能进行研究。结果表明:刻槽和导孔处理可以有效地提高泡沫夹芯复合材料的成型效率,且其表面质量良好;三种泡沫夹芯复合材料泡沫与复合材料面板间均结合紧密,不存在贫胶、分层等缺陷;经刻槽处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度有所下降,而弯曲强度和侧压强度略有上升;经导孔处理后,泡沫夹芯复合材料的剥离强度、弯曲强度和侧压强度均小幅下降。总的来看,不同处理工艺对VARI泡沫夹芯结构力学性能影响不大。     

基于VARI工艺的J型加筋壁板成型工艺研究

对VARI成型工艺进行了简介,并提供了一种高性能VARI工艺成型J型加筋壁板的出胶结构和方法。采用阴阳模结构取代传统单面模具,同时阴模本体上设计有多排均布圆形导口,用于导出气体,提高树脂沿长度方向的流动性,增加树脂的浸润能力,保证树脂能够完全浸润预制体。在Z型本体的上表面两端分别设置注胶口和出胶口,注胶口设置在大Z端,出胶口设置在小Z端,从模具上部注胶有利于借助重力作用提高树脂沿高度方向的流动性。该出胶结构和方法最终保证获得了高性能的复合材料产品。     

真空辅助树脂注射成型(VARI)研究进展

复合材料低成本制造工艺中,VARI是一种很重要的成型技术,本文对VARI的优点、难点、专用树脂体系、成型方法、树脂分配系统、树脂流动模拟及其国内外应用进行了综述.研究表明,VARI作为一种复合材料的低成本成型技术,已得到广泛应用,尤其是大尺寸、大厚度制件的制造.发展VARI工艺对于降低复合材料的制造成本、扩大复合材料的应用范围有很大作用.由于VARI常用于大尺寸结构件的制造,树脂充模过程的精确模拟对制品质量至关重要,目前国内对此研究仍停留在初级阶段,该方面研究需要引起重视.     

VARI成型厚度稳定与抽真空时间的研究

采用无接触式电涡流位移传感系统,对复合材料真空辅助成型过程中的厚度变化进行了实时监测。研究了在其他条件相同情况下,树脂粘度、充模距离、铺层厚度、铺覆导流网等对厚度稳定需要的最短抽真空时间的影响。结果表明,树脂注满并关闭树脂管以后,持续抽真空可有效提高真空辅助工艺成型纤维体积含量,且有利于减小沿树脂流动方向的厚度梯度;树脂粘度对厚度稳定所需要的最短抽真空时间影响最为明显,粘度越高需抽真空时间越长,充模距离、铺层厚度以及导流网对需要最短的抽真空时间影响相对较小。     

FRP真空辅助成型工艺实验研究

通过真空辅助成型工艺实验(VARTM),对树脂粘度和凝胶时间随温度的变化规律进行了研究,并对影响玻璃钢制件机械性能的主要工艺参数进行了测试.结果表明,真空度大小和充模时间对制件机械性能有显著影响,真空度越大机械性能越好.充模时间长不利于机械性能的提高;在实验范围内,温度的影响不明显.     

软模/真空灌注成型带复杂孔圆盘的工艺探讨

为解决复杂复合材料构件的整体一次成型问题,提高复合材料制品的整体性能,降低生产成本,本文采用硅橡胶制备软模,利用其柔韧性解决常规模具无法一次成型的问题。并通过软模/真空灌注工艺制备了带复杂孔圆盘,以验证其工艺可行性。通过比较与其他工艺制备的复合材料性能,探讨其使用前景。结果表明,采用软模/真空灌注工艺可一次整体成型带复杂孔圆盘等复杂构件,制品性能稳定。     

风电叶片用真空灌注型环氧树脂及其复合材料性能研究

本文针对两种自制的风电叶片用真空灌注型环氧树脂体系EP-1和EP-2,研究了树脂的工艺性和力学性能,并选取单轴向和三轴向玻璃纤维织物,采用真空灌注工艺制备了复合材料层板,考察了复合材料在室温和高低温下的力学性能。结果表明,EP-2体系浸润性、流动性和韧性更好,但强度、模量和耐热温度略低;常温及-45℃下两种树脂基复合材料的力学性能相近,纤维/树脂界面粘结较强;50℃环境下,复合材料的压缩强度降低,受玻璃化转变温度偏低的影响,EP-2复合材料压缩性能降低更为明显;两种环氧树脂的工艺性和力学性能优异,与纤维匹配性好,满足风电叶片对树脂的性能要求。     

干纤维铺放真空辅助成型复合材料的性能

模拟干纤维铺放原理,将连续热塑性纤维作为定型材料铺放在碳纤维无皱褶织物中间,在热压条件下制备复合材料预成型体,并采用真空辅助工艺制备复合材料试样。测定了采用不同预成型压力、预成型温度以及热塑性纤维含量等预成型条件下制备的复合材料试样的纤维体积含量、力学性能以及微观结构等。结果表明,预成型压力越大,纤维体积含量越高,当预成型压力达到1 MPa以后,纤维体积含量趋于稳定,最高可达65%;在相同预成型压力下,随着定型材料用量的增加,纤维体积含量降低,力学性能随之降低;预成型温度对复合材料的性能影响主要取决于定型材料本身是否发生熔融,若发生熔融,定型材料会对复合材料性能产生不利影响。     

复合材料K/T型接头真空辅助成型工艺树脂流动研究

城市的现代化进程促进了大跨度结构的应用,用于结构间的连接接头需要具有良好的力学、耐疲劳和耐腐蚀性能。先进复合材料以优异的性能成为理想的接头材料,但高昂的制造成本限制了其应用。对基于真空辅助成型(VARTM)工艺制造K/T型接头时的树脂流动过程进行了研究,通过考察四种可能树脂注模方式所需注模时间及流动前锋的信息确定合理的工艺方式;并将模拟结果与相应试验结果对比分析,两者表现出良好的一致性。采用复合材料接头一体化制造模具制造出K/T型接头,并组装了典型复合材料桁架结构。试验结果表明,模拟所得注模方式可实现复合材料K/T型接头的低成本工艺制造,避免了由传统试错法确定注模方式带来的高成本。     

风电叶片用真空灌注树脂体系的研究

本文研制了一种风电叶片用真空灌注环氧树脂体系。分别使用旋转粘度计、万能材料力学试验机、差示扫描量热仪对环氧树脂体系及其固化物的工艺性能、力学性能、热性能等进行了表征。通过叶片灌注模拟及层合板性能检测对该环氧树脂体系与玻璃纤维的匹配性进行了表征。结果表明,该环氧树脂体系具有粘度低、工艺操作性好、力学性能及热性能优异、纤维匹配性好等优点,可用于风力发电叶片的制备。     

真空辅助成型工艺中亚麻纤维增强体树脂流动性能的研究

天然纤维复合材料是材料发展的重要方向,表面处理已成为天然纤维复合材料制备中的重要环节。本文研究真空辅助成型工艺(VARTM)中亚麻纤维增强体结构及表面处理对树脂流动性能的影响。结果表明,增强体相同方向的试样,沿试样相反方向测试的渗透率值不同;渗透率随真空压力及增强体层数的增大而减小;随着回潮率的增大,树脂流动性能降低,流动各向异性增大;氢氧化钠处理可提高树脂流动性能,但对树脂流动各向异性影响不大。     

软模/真空辅助RTM工艺用模具设计与制备

以一个典型构件缩比件为例,介绍了软模及真空辅助RTM工艺用模具的设计和制备过程.实践证明,这种工艺可应用于复杂结构复合材料构件成型技术领域.