熱壓預成型參數(shù)對真空輔助成型復合材料性能的影響.pdf

1、目前在航空復合材料領(lǐng)域普遍采用熱壓罐工藝，但是隨著復合材料制件應用范圍越來越廣，用量越來越大，熱壓罐工藝存在的問題不斷暴露出來：一是熱壓罐設備以及預浸料運輸和儲存的成本較高；二是較難實現(xiàn)大型制件的一體化成型，周期較長、效率較低。為克服這些缺點，滿足成本和時間效率要求，干纖維鋪放樹脂浸漬工藝應運而生。本文模擬干纖維鋪放的原理，將連續(xù)熱塑性纖維(定型纖維）鋪放在碳纖維鋪層中間，經(jīng)熱壓制備預成型體，并結(jié)合VARI工藝制備復合材料制件。

2、　　本文具體研究內(nèi)容和主要結(jié)論如下：
　　（1）制備了不同熱壓工藝條件及不同定型纖維用量的預成型體，并對預成型體的滲透特性進行了研究。結(jié)果表明，預成型壓力越小，預成型的溫度越低，定型纖維含量越接近3.6％左右，預成型體滲透率越大，更利于樹脂的浸漬。
　　（2）研究了不同熱壓工藝條件及不同定型纖維用量的預成型體的壓縮特性。結(jié)果表明，預成型壓力越大，預成型溫度越高，預成型體壓縮剛度越大，具有較強抵抗變形的能力；預成型體的壓縮剛度

3、隨著預成型纖維用量的增加，呈現(xiàn)先提高后降低的規(guī)律，當定型纖維含量在2.4%左右時，預成型體的剛性較好。
　　（3）制備了不同預成型壓力工藝條件下的預成型體，并測試了預成型體采用VARI工藝制備成復合材料的厚度、纖維體積含量、力學性能和微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，隨著預成型壓力的增大，復合材料纖維體積含量增大，當預成型壓力達到1MPa后，纖維體積含量達到最大值65%左右；0°拉伸模量與彎曲模量隨著預成型壓力的增大不斷升高，并最終達到150G

4、Pa和125GPa；而0°拉伸強度和短梁剪切強度呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，在預成型壓力達到0.6MPa時最高；90°拉伸模量和90°拉伸強度基本保持不變。
　　（4）測試了不同預成型溫度條件下制備的復合材料的性能，并表征了其微觀結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明，預成型溫度低于或在定型材料軟化溫度范圍內(nèi)時，隨著預成型溫度的增大，復合材料性能均有提高；而預成型溫度高于定型材料軟化溫度后，定型材料會發(fā)生軟化，甚至熔化，會影響樹脂的浸潤，進而產(chǎn)生缺陷，導致復