多频能量分散的CFRP层合板微波固化温度场控制方法

碳纤维增强树脂基复合材料（Carbon fiber reinforced polymer,CFRP）轻质高强，已成为航空航天领域减重增效的优选材料。固化是制造兼具几何外形与承载性能的CFRP构件的关键。与传统的传导加热固化/修补方法相比，微波加热固化/修补方法具有控温灵敏、周期短、能耗低等优势。然而微波会在腔体内谐振形成驻波，使得CFRP层合板面内存在大量冷、热点，温度不均匀，构件易变形，严重时甚至发生局部烧蚀或固化不完全。本研究提出了多频能量分散的CFRP层合板微波固化温度场控制方法，通过将加热所需能量分散到多种频率的微波以弱化单一频率驻波的影响，同时利用多种频率驻波间的叠加效应，提升CFRP层合板微波固化过程中的温度均匀性。试验结果表明，在仅采用915 MHz和2.45 GHz两种频率微波进行加热的情况下，CFRP层合板的最大温差相比单频微波加热降低了26%。