真空辅助成型(VARI)工艺研究进展

主要介绍了真空辅助成型的工艺原理、特点以及技术要求等,并从VARI专用树脂体系、树脂流动行为和计算机模拟等方面阐述了VARI工艺技术的研究进展,指出了当前VARI工艺研究中存在的一些问题,并提出了解决思路。     

消泡剂对真空压力成型复合材料质量与性能的影响

分析了消泡剂移除树脂体系中气泡的原理,研究了消泡剂BYK-A560对真空压力成型VB-90／T700复合材料质量和性能的影响。结果表明：消泡剂BYK-A560的加入显著降低了复合材料层压板的孔隙率,改善了复合材料层压板的质量,提高了复合材料的基本力学性能。消泡剂对复合材料耐热性影响不大,真空压力成型的BYK-A560改性VB-90／T700复合材料的长期使用温度可以达到90℃。     

RTM成型工艺对复合材料制品性能的影响

RTM(树脂传递模塑的简称)成型工艺是一种将树脂注入闭合模具中浸润增强材料的复合材料成型工艺。工艺参数对复合材料制品性能有很大的影响。本文对注射压力、注射温度、真空辅助、注胶口和排气口的位置、纤维含量和结构等工艺参数对复合材料制品性能的影响进行了概述。     

典型夹芯结构复合材料VARI工艺成型仿真计算研究

对于大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构复合材料的VARI工艺成型过程的模拟仿真计算,如果采用传统的建模方法,则建模困难,模拟仿真计算量大,效率不高。针对此问题,提出了一种简单方便的等效建模法。以弧形和带加强筋的夹芯结构复合材料构件为基础模型,采用等效建模法建立了实体CAD模型和有限元网格模型,并利用PAM-RTM软件对两种夹芯结构复合材料构件的VARI工艺成型过程进行了仿真计算,并结合工艺成型实验进行了实验验证。     

夹芯结构复合材料构件VARI工艺仿真计算与成型实验

对于大尺寸夹芯结构或复杂形状夹芯结构复合材料的VARI工艺成型过程的模拟仿真计算,如果采用传统的建模方法,则建模困难,模拟仿真计算量大,效率不高。针对此问题,本文提出了一种简单方便的等效建模法。以矩形泡沫夹芯结构复合材料构件的铺层设计为基础,采用等效建模法建立了实体CAD模型和有限元网格模型,并利用PAM-RTM模拟软件对夹芯结构复合材料构件的VARI工艺成型过程进行了模拟仿真计算,结合工艺成型实验进行了实验验证,并对制品的密度、树脂含量和力学性能等进行了测试与表征。结果表明:由等效建模法仿真计算所得理论充模时间与实测充模时间基本一致,且仿真计算所得树脂流动前锋位置曲线与工艺成型实验测试值也比较吻合;VARI工艺成型对夹芯结构复合材料制品性能的分布均匀性有一定影响。     

真空辅助成型(VARI)用低黏度环氧树脂研究进展

综述了以环氧树脂为主的国内外真空辅助成型技术(VARI)用低黏度树脂基体的研发现状,以及双酚F及改性双酚F环氧树脂研究现状,分析了双酚F及改性双酚F环氧树脂应用于真空辅助成型技术(VARI)的潜力.     

VARI工艺成型纤维增强树脂复合材料层合板厚度和纤维体积分数的影响因素

分析了影响真空辅助成型技术（VARI）工艺成型复合材料的纤维体积分数和厚度均匀性的关键因素,即VARI成型工艺的树脂流动控制形式、纤维预制体状态、织物状态、树脂黏度,通过试验分析了各因素对VARI成型复合材料厚度和纤维体积分数的影响。试验结果表明,采用HFVI（high fiber-volume vacuum infusion）工艺、BA9914树脂及真空处理后的U3160单向机织物成型的纤维增强树脂复合材料层合板,其纤维体积分数和厚度均匀性能够接近预浸料/热压罐成型的复合材料制件的水平。     

煤焦油沥青对炭／炭复合材料成型和性能的影响

煤焦油沥青对炭／炭复合材料成型和性能的影响０引言用高压、高温浸渍工艺生产沥青基炭／炭复合材料减少了致密化循环次数，也提高了复合材料的最终密度。炭基体的微观结构极大地影响着复合材料的最终性能。反过来炭基体的微观结构又受到沥青前驱体物理—化学特性的影响。...     

PP/HGMS复合材料真空热压成型及性能研究

以聚丙烯(PP)为基体,以高性能空心玻璃微珠(HGMS)为填充体,通过真空热压成型法制备聚丙烯/空心玻璃微珠复合材料.研究了HGMS填充体积分数对复合材料的密度、拉伸强度、压缩强度、剪切强度和吸水率的影响,分析了复合材料断口的微观形貌.结果 表明,采用真空热压成型法能够制备性能优良的PP/HGMS复合材料.当HGMS体...     

真空渗透成型工艺制件厚度变化规律

为了解决真空渗透成型(VIP) 工艺中凝胶时间与充摸时间难以匹配的问题, 通过对不同层数的VIP 制件厚度变化规律的研究, 得到了厚度与树脂流动距离和增强纤维层数之间的经验公式, 并验证了公式的可行性。分析了试验过程中存在的问题和样品出现的缺陷, 探讨了改进试验的方法, 以提高工程实际应用中成型工艺效率及最终产品质量。      

格构增强夹芯复合材料的力学性能

为了解决传统夹芯结构z向刚度和强度较低的缺点,以近年来出现的z向增强技术之一格构增强技术为研究对象试制了几种不同结构参数的格构增强夹芯复合材料板,取得了良好的增强效果。同时研究了格构增强结构的压缩和弯曲性能,揭示了格构增强结构不同于传统夹芯结构的破坏模式。     

缝纫泡沫夹芯复合材料细观纤维柱破坏行为

缝纫泡沫夹芯复合材料中的纤维柱在拔出过程中的破坏行为复杂导致结构承载性能难以预测。采用真空辅助树脂注射(VARI)工艺制备了缝纫泡沫夹芯复合材料,并使用层间拉伸试验(ITT)研究了缝纫泡沫夹芯复合材料中含有单根缝线纤维柱细观试件的破坏过程。讨论了不同破坏现象对缝线纤维柱拔出摩擦过程的影响,并分析了缝纫泡沫夹芯复合材料的破坏模式。分析了缝线粗细的变化对试件破坏过程中关键的力、位移等参数及能量吸收性能的影响。研究了由于成型工艺所导致的缺胶现象对缝纫泡沫夹芯复合材料性能的影响。结果表明:缝纫泡沫夹芯复合材料的能量吸收性能、关键位移参数及最大载荷都随着缝线变粗而增大。但是缝纫泡沫夹芯复合材料的破坏模式对其也有一定的影响,导致了变化趋势的波动;缺胶缝纫泡沫夹芯复合材料由于缺陷的存在,最大破坏载荷和能量吸收性能均有所下降。     

新型树脂传递模塑技术

概述了传统树脂传递模塑(RTM)及在其基础上发展起来的新型RTM工艺,包括真空辅助树脂传递模塑(VARTM)、Seemann复合材料树脂浸渍模塑成型工艺(SCRIMP)和树脂膜渗透成型工艺(RFI)的成型原理、优点,并指出目前存在的缺点及解决方法.     

双马来酰亚胺树脂基二维编织复合材料结构件性能研究

通过对RTM成型二维双马来酰亚胺(BM I)树脂基编织复合材料盒型试样件进行压缩性能测试,分析发现其具有明显的各向异性,而且结构件的性能不仅与材料本身性能有关,而且与结构件的结构也有很大关系。     

不饱和聚酯树脂体系化学流变特性研究

采用DSC热分析技术和黏度实验方法,研究LSP-8020B不饱和聚酯树脂体系的固化特性和化学流变特性,建立与实验数据较为吻合的工程黏度流变模型.模型可揭示树脂体系在不同工艺条件下的黏度变化规律,定量预报树脂体系的低黏度平台工艺窗口,为该树脂体系真空导入模塑工艺参数优化和保证大型复合材料构件整体成型质量提供一定的科学依据.     

正交设计确定模压条件对HDPE/CB复合材料PTC强度的影响

在塑炼方法和复合材料组成一定时,用统计学方法,设计了四因子三水平的正交实验以确定不同模压条件对HDPE/CB复合材料PTC强度的影响。结果发现,各设计因素对样品PTC强度的影响大小顺序为:冷却时间>模压温度>模压压力>模压时间。最优模压条件为:模压压力8 MPa,模压温度155℃,模压时间15 min,模压后的冷却时间40 min。在最佳模压成型工艺条件下得到的样品PTC强度为8.4,与统计学的预测结果一致,后NTC强度小于0.8。冷热循环实验结果表明HDPE/CB复合材料有良好的电阻率-温度稳定性。     

利用凤眼莲制作生物质复合包装材料的研究

通过对凤眼莲破碎、热压成型和干燥加工,制备了生物质复合包装材料。 通过分析凤眼莲的纤维特性,并添加胶黏剂等助剂,成功制备了生物质复合包装材料。 研究结果表明,添加胶黏剂等助剂制备的生物质复合包装材料,强度要高于未添加助剂的材料,其助剂适合于生物质复合包装材料的制作。 利用生物质材料的特性,运用精密模压技术加工的生物质复合包装材料,在食品包装、农林牧副产品的包装及运输材料等方面,具有广泛的应用前景,符合绿色化学及可持续发展的战略方针。     

真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化与过流控制

采用无接触式电涡流位移传感系统, 对真空辅助成型工艺中预成型体的厚度变化进行了实时监测。揭示了该成型工艺过程中预成型体的厚度变化规律, 并考察了树脂过流控制时间对制件厚度与纤维体积含量的影响。结果表明, 在整个工艺过程中预成型体的厚度变化可分为三个阶段： 在树脂浸入后, 预成型体厚度迅速增加; 在树脂过流控制阶段, 预成型体厚度变化较小且保持在较高水平; 在树脂管关闭后, 预成型体厚度迅速下降并逐渐趋于稳定。制件厚度与树脂过流控制时间的变化关系类似于正弦曲线, 在树脂过流控制时间约为10 min时, 纤维体积分数最低, 较无过流控制降低1.7%; 在树脂过流控制时间约为40 min时, 纤维体积分数最高, 较无过流控制提高1.6%。     

粉末浸渍长玻璃纤维增强聚丙烯的压缩模塑

采用粉末浸渍的方法制备连续玻璃纤维增强聚丙烯预浸料,经切割获得长纤维增强聚丙烯粒子,采用单螺杆挤出机挤出形成模塑料,探索了模塑料的压缩模塑成型工艺,研究了成型后材料的力学性能及其影响因素。结果表明:粉末浸渍的长纤维增强聚丙烯经压缩模塑后可获得力学性能优良的制品;随着预浸料切割长度的增大、纤维含量的增加,材料的力学性能提高;在基体聚丙烯中添加接枝极性基团的功能化聚丙烯,可改善体系的界面结合,提高材料的力学性能,但功能化聚丙烯的含量超过一定值后,材料的冲击强度有所下降;适当提高模具温度、模塑料温度及成型压力,可以提高材料的力学性能。