预浸料的类型、特性与制造技术

纤维增强复合材料工艺性和性能主要取决于预浸料的质量已被人们所重视。文中对预浸料的类型、特性、制造技术和质量控制等内容作了简要介绍。     

自动铺丝用预浸丝制备工艺研究

针对预浸料特点,提出平刀与圆刀2种分切刀具形式。以分切预浸丝束宽度与边缘质量为评价标准,对比了2种刀具形式对预浸料的分切质量,研究了刀具形式、工艺参数对分切质量的影响。结果显示,由于平刀刀片薄,弯曲模量低,易发生弯曲变形,所得预浸丝束宽度稳定性差;同时,由于刃口始终固定、散热性能差,分切过程中刃口处容易发生树脂堆积,使刀片钝化,影响丝束边缘质量,无法实现对预浸料进行高质量连续式分切。而圆刀分切时,由于刀片旋转,刃口不断变化;独特的刀具形式,降低了刀片在分切过程中的侧向移动,使得圆刀分切能够获得宽度均匀,边缘质量良好的自动铺丝用预浸丝束。     

603树脂体系及其热熔预浸料室温储存期性能研究

制备了炭纤维增强耐高温环氧树脂体系热熔预浸料(TGT800-12K/603),研究了不同室温储存期的603树脂粘度、凝胶时间、未固化树脂玻璃化转变温度(T_g)、固化反应特性以及TGT800-12K/603预浸料的挥发物含量、树脂流动度及预浸料粘性。结果表明,随着室温储存期延长,35 d后603树脂最低粘度由初始的2.24 Pa·s上升到9.48 Pa·s,上升了4.2倍,T_g增加了9.6℃,固化度增大为11%,TGT800-12K/603预浸料树脂流动度由初始的20%下降到14%,粘性变差,失去操作工艺性。建立了603树脂的T_g和树脂固化度α的关系,因此TGT800-12K/603预浸料树脂的固化度α可以通过DSC测试预浸料的T_g来进行高效准确的评估。     

制造复合材料管件的工艺方法

美国研究了制造复合材料管件的新方法。在管子芯轴上套一个模压成的低熔点金属套管,套管外径即欲制成管子的内径。在套管外直接缠绕含有热固性树脂的预浸料,该预浸料树     

热熔法预浸料成型技术在扩散段上的应用

对采用热熔胶膜法制备的高硅氧/酚醛和碳纤/酚醛预浸料及复合材料进行了研究。高硅氧/酚醛预浸料的百分流动度为20.4%,挥发份和树脂含量分别为5.2%和29.7%;碳纤/酚醛预浸料的百分流动度为28.9%,挥发份和树脂含量分别为5.8%和40.5%。对比分析了由热熔胶膜法和溶液法制备预浸料成型的碳纤/酚醛复合材料层压板的性能,采用热熔胶膜法制备的层压板的层间剪切强度提高了17.4%,拉伸强度和弯曲强度增加了45.3%和42.1%。氧乙炔线烧蚀率仅为溶液法的1/3。将其用于制备固体火箭发动机的扩散段,随炉试验件的性能评价表明:不仅热性能和力学性能优异,而且批次稳定性好,有助于降低热防护层的厚度,减轻火箭、导弹等的总体质量,对提高武器装备的性能具有重要的意义。     

微机控制系统在复合材料预浸布带制备上的应用

主要介绍了计算机在型号产品某复合材料预浸布带制备上的应用，并结合实际生产情况使用微机控制的浸胶线前后的预浸布质量进行了比较分析，提出了提高产品质量和生产效率的新途径。     

高温石墨／聚酰亚胺复合材料的应用

杜邦公司和空军航天试验室联合研制了用IM7石墨纤维增强AvimidN预浸料带缠绕的Φ150mm压力容器,证实了纤维转换强度达4137MPa以上,水压试验结果与常规聚酰亚胺基复合材料压力容器相一致.该预浸料所用的氟化芳香族聚酰亚胺树脂(T_R>350℃),具有优良的高温力学性能和氧化稳定性.     

用近红外光谱在线监测炭布/酚醛预浸料的质量指标

用近红外漫反射法对炭布/酚醛预浸料的树脂含量、可溶树脂含量和挥发分含量进行在线监测,通过偏最小二乘法分别建立标准模型,并选择了光谱预处理方法和PLS的因子数。用近红外方法和标准方法对未知样品进行分析,通过t检验结果显示2种方法没有显著差别,利用近红外方法可同时预测3项指标,1 m in内就可分析1个样品,在生产过程中可利用近红外分析的结果调解工艺参数。研究表明,近红外分析是控制炭布/酚醛预浸料质量的有效和准确的方法。     

新型热熔浸渍技术及其应用前景

介绍了一种新型热熔浸渍工艺及配方，专门用于生产供缠绕用的３～１５ｍｍ高性能碳纤维／环氧预浸带。它不用分离纸；胶液不预反应，不预制股膜，工艺和设备简单；生产成本低；浸清质量好，壳体性能高。在固体火箭发动机壳体制造中具有良好的应用前景。     

远红外加热制备预浸带及其对复合材料性能的影响

以远红外加热方式制备了连续芳纶纤维浸胶带，并与工艺成熟的电加热方式制备的预浸带及相应的复合材料性能作比较，确定了远红外加热预浸胶工艺参数。研究结果表明，远红外加热所制备的预浸带性能及相应复合材料压力容器性能与现行工艺成熟的电加热制品性能相当。     

薄壁复合材料接头成型模的设计

提出了薄壁复合材料四通接头预浸料铺层+模压的成型工艺方法,结合INVENTOR三维设计软件的"部件衍生功能",对薄壁复合材料四通接头成型模具的结构设计和制造控制要点进行了分析和探讨。     

航空航天复合材料非热压罐成型研究进展

介绍了复合材料非热压罐成型的研究进展,包括非热罐成型用的树脂体系、预浸料技术、纤维自动铺放技术以及双真空袋成型工艺等,探讨了非热压罐技术的发展现状和前景。     

固化条件对容器表观质量及力学性能的影响

通过实验，在工艺上采用了一些技术措施，如在固化制度中增加“低温胶凝点”，预浸纱带室温存放，壳体缠绕完后固化前在室温下存放一定时间后再加热固化，用高效加热器在缠绕过程中边加热边固化（也可看作是分层预固化或固化）。提高了预浸带在室温（或低温）下的预固化度，使基体粘度增大或胶凝，从而在高温固化的过程中基体具有一定而不过分的流动性。结果表明，采用适当的固化条件可以大大改善容器的外观质量，并能够提高容器的力学性能。     

制备M40／环氧648预浸无纬布工艺过程中影响质量的主要因素

文章介绍了制备Ｍ４０／环氧６４８预浸无纬布时遇到的一些工艺技术问题，并讨论了影响质量的主要因素等内容。     

热型热熔浸渍技术及其应用前景

介绍了一种新型热熔浸渍工艺及配方，专门用于生产供缠绕用的３￣１５ｍｍ高性能碳纤维／环氧预浸带。它不用分离纸；胶液不预反应，不预制胶膜，工艺和设备简单；生产成本低；浸渍质量好，壳体性能高。在固体火箭发动机壳体制造中具有良好的应用前景。     

预浸缠成型的碳纤维固体火箭发动机试验壳体

介绍了预浸法缠绕成型碳纤维固体火箭发动机试验壳体所用的树肥基体及性能，预浸带成型工艺，试验壳体成型工艺参数及性能。试验结果表明，试验所选用的树脂基体与碳纤维匹配性较好，预浸带的制作工艺和试验壳体的成型工艺参数是合理的，试验结果的理想性说明该工艺路线可行，Х１５０ｍｍ试验壳体和Х４８０ｍｍ试验壳体的ＰＶ／Ｗ值分别为３４．０ＫＭ和３１．３ＫＭ，壳体环向纤维强度转化率分别为８２．８％和８０．４％，达到了     

碳/环氧复合材料层板热压罐固化过程中气孔和厚度的控制

文中介绍了一种能在碳/环氧复合材料层板热压罐固化过程中控制气孔和厚度的新方法。这是一种反馈控制法,它利用固化过程中的联机模型,通过调整固化周期达到控制产品质量的目的。其中与质量有关的变量包括产品层板的厚度和层板中出现气孔的最大尺寸。利用仿真神经网络(ANN)回归原有的操作数据,产生非线性模型来预测产品的质量。该方法特点是计入了原材料预浸料性能,并在固化过程中采取了二次测量。     

制备M40/环氧648预浸无纬布工艺过程中影响质量的主要因素

文章介绍了制备M40/环氧648预浸无纬布时遇到的一些工艺技术问题,并讨论了影响质量的主要因素等内容。     

近红外漫反射光谱技术在预浸布质量指标在线测定中的应用

采用近红外漫反射光谱技术对高硅氧/酚醛预浸布的树脂含量、挥发分含量和预固化度等质量指标进行了在线测定。利用偏最小二乘法所建立的树脂含量、挥发分含量和预固化度模型的决定系数R2分别为99.20、99.14和99.11,交叉验证均方差RMSECV分别为0.298、0.144和0.124。利用外部验证集,对模型进行t-检验,在给定显著性水平0.05的情况下,近红外的测定结果和标准方法的测定结果对比,两者不存在显著性差异。该方法在预浸布生产线的应用,为其生产过程中的质量控制提供了一种有效的分析手段。     

碳纤维增强耐湿热环氧树脂复合材料成型工艺研究

601耐湿热环氧树脂体系由AG-80环氧树脂和BNE耐湿热环氧树脂组成。该树脂体系具有固化反应平缓的优点,固化反应温度范围为168℃。在120℃～130℃时,T300/601碳纤维增强耐湿热环氧树脂复合材料预浸料处于最低粘度状态,凝胶时间为190～120min,是理想的加压区间。工艺试验表明,复合材料的预成型工艺,加压时机和固化工艺是保证结构件成型质量的关键,制备得到的T300/601复合材料单向板的空隙率低于0.1％,层问剪切强度达110MPa。601耐湿热环氢树脂体系适合于整体成型共固化碳/环氧结构件的制造,具有良好的应用前景。