脱离热压罐的预浸料:炒作还是革命?(上)

烘箱固化、真空袋压的预浸料在生产主结构件上显示颇有前途。     

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。     

热压罐外预浸料成型工艺研究进展

为制备与热压罐工艺相同质量与性能的复合材料主承力及次承力结构件,出于降低成本、提高效率、生产更大制件等因素考虑,航空航天领域开发了热压罐外(Out-of-Autoclave, OoA)预浸料成型工艺。与传统的热压罐工艺相比,OoA成型工艺资金投入和运营成本较低,可使用的固化设备、工装、材料范围更广,并能够制造超过现有大型热压罐尺寸的超大型结构件。本文概述了热压罐外预浸料成型工艺的研究进展,介绍了OoA预浸料的形式,对OoA预浸料成型工艺的预压实、纤维密实、缺陷形成和固化周期进行了探讨。最后,讨论了OoA预浸料材料的未来发展。     

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。     

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，适合于多种工业方面的应用。该集团宣布同Southem Spars公司（位于新西兰奥克兰）签订3年供应协议，ACG将为Southem Spars公司的碳纤维翼梁和屋顶（rigging）供应预浸料。同时该集团还宣告DForm预浸料获得了ISOTSI6949市场鉴定，并从罗意德海上保险协会（LIOY）注册，从而为汽车工业应用。     

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     

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。     

热压罐始加压预浸料用高温树脂体系的制备与性能研究

本文设计合成了一种噁唑烷酮环结构高温韧性环氧树脂(OXEP),采用化学流变剂调节和OXEP改性四官能团环氧树脂,制备符合热压罐始加压成型工艺的热熔法专用树脂体系。研究了OXEP含量对树脂体系拉伸性能、韧性和耐热性的影响,利用热压罐始加压成型工艺制备碳纤维复合材料,并与常规热压罐工艺复合材料力学性能进行对比。结果表明:化学流变剂反应120 min可达到始加压工艺要求;OXEP的加入可有效改善固化树脂的力学性能,加入OXEP改性环氧32 phr时,改性树脂的拉伸强度和冲击强度相对于未改性树脂分别提升了29%和73%,断裂韧性提高了3.3倍;改性树脂试样断裂面微观形貌较为粗糙,且有较深的沟壑,断裂耗散的能量较多,增韧效果明显;热压罐始加压热熔法复合材料力学性能优于常规热压罐工艺,复合材料0°拉伸强度和层间剪切强度提升明显,分别提高了34.5%和38.6%。     

粘合剂对聚合物复合预浸料热压罐成型的影响及工艺参数研究

介绍了真空下玻璃纤维热压罐成型过程中,从不同预浸料层数的样品中去除多余粘合剂的研究结果。通过一系列实验研究已经证实在计算过量粘合剂时,必须考虑其黏度和适用期以及填料的厚度和渗透性,这取决于所施加的热压罐加压成型的压力值。     

非热压罐预浸料T700SC/#2510层板的低速冲击损伤特性

通过试验研究了一种非热压罐(Out of Autoclave,简称OOA)预浸料T700SC/#2510层压板的低速冲击损伤特性。针对三种典型铺层方案,获得了层压板的凹坑深度-单位厚度冲击能量(d-e)、损伤面积-单位厚度冲击能量(S-e)和冲击后压缩强度-凹坑深度(σ-d)曲线,以及三个批次的该OOA预浸料准各向同性层压板在标准冲击能量6.7J/mm下的剩余压缩强度结果。结果表明,T700SC/#2510材料体系冲击表面损伤不明显,但内部损伤却较大;该OOA预浸料的d-e曲线、S-e曲线和σ-d曲线均存在拐点现象;准各向同性铺层可以吸收更高的冲击能量,但也导致了更大的内部分层损伤;该OOA预浸料的CAI强度满足第二代OOA预浸料的指标。     

紫外线固化的预浸料

位于澳大利亚亚穆拉宾的澳大利亚复合材料有限公司,推出Auspreg986T品牌,且能通过紫外线固化,可阻燃的S型等各种类别的玻璃纤维预浸料。该材料经对建筑材料与结构单独试验后,按照BS476第6章（0级）和第7章（指数1）标准,用于制造通勤运输车辆内用部件设计,可阻燃火焰蔓延到侧面及阻挡火焰的扩散（火源来自辐射热或明火）。     

预浸料技术的新进展

本文根据复合材料低成本制造技术，介绍了预浸料技术的新进展，包括可常温储存的预浸料；低温固化温使用的预浸料；大丝束碳纤维预浸料和快速固化预浸料。     

预浸料技术的新进展

本文根据复合材料低成本制造技术，介绍了预浸料技术的新进展，包括可常温储存的预浸料；低温固化高温使用的预浸料；大丝束碳纤维预浸料和快速固化预浸料。     

芳纶预浸料的研究

介绍了芳纶预浸料及其与碳纤、玻纤混杂预浸料的研制状况。探讨了不同因素对预浸料及其复合材料的性能影响。叙述该预浸料的性能和特点。     

可紫外光固化的预浸料

澳大利亚复合材料公司是澳大利亚第一家小型预浸料制造厂商。但该公司不是用制造“传统”的碳纤维／环氧树脂预浸料的工艺方法，而是研发出公司自己的工艺技术生产预浸料。据称，这种预浸料可采用紫外线（UV）进行固化。所产的预浸料已在澳大利亚供用户使用。     

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。     

两种预浸工艺对玻璃布预浸料性能的影响

着重研究了用溶液法和热熔胶膜法工艺所制备的5231/823玻璃布预浸料的物理性能、工艺性能、力学性能和滚筒剥离性能,旨在探讨不同预浸工艺对预浸料及其复合材料性能的影响,试验结果表明:这2种工艺所制的5231/823预浸料的工艺性能和剥离性能相当,但在预浸料树脂含量控制精度方面,热熔法工艺高于溶液法工艺;在预浸料挥发分方面,热熔法工艺的较低,一般低于0.8%。在复合材料常规力学性能方面,一般前者高于后者。     

耐高温阻燃预浸料环氧树脂的研制

应用KH-550对无卤阻燃剂JLH-W666(高性能磷氮类有机阻燃剂)进行表面处理,以环氧树脂E-12和4,4-二氨基二苯甲烷四缩水甘油基环氧树脂(TGDDM)作为基体,加入潜伏性固化剂双氰胺(DICY),潜伏性有机脲类促进剂(UR-300),制备耐高温阻燃预浸料环氧树脂。经过对制品各项性能的测试,结果显示,环氧树脂预浸料体系加入用KH-550处理后的无卤阻燃剂,树脂制品综合性能较好,其冲击强度≥30 kJ/m~2,玻璃化转变温度≥180℃,阻燃等级至少可达到VO级别(UL94)。     

关于热塑性预浸料新品的开发

帝人集团把汽车、飞机等灵活性作为给力市场之一,占一定位置。