热膨胀工艺制备不同厚度泡沫夹芯复合材料的低速冲击性能

热膨胀工艺能够一体化成型各种泡沫夹芯复合材料。选择初始厚度为1 mm的可膨胀环氧泡沫预浸胶,通过控制模具型腔尺寸以控制不同成型压力制备4种不同厚度的泡沫夹芯板。以10 J和42 J冲击能量研究热膨胀工艺和芯材厚度对泡沫夹芯复合材料低速冲击性能的影响。通过ABAQUS有限元分析、超声C扫描对比试验数据分析了不同试样的损伤模式。通过冲击后压缩试验分析了不同试样的损伤容限。结果发现更高膨胀倍率的泡沫芯子,产生更低的膨胀力,泡沫夹芯板的抗冲击强度降低,但结构具有更优异的吸能效果。高能量和低强度的泡沫芯子都会导致蒙皮更高的损伤程度。试样在10 J能量冲击后的压缩强度衰减率为8.2%,而42 J能量冲击后的压缩强度衰减率达到38.2%。成型压力和芯子的厚度对泡沫夹芯板的损伤容限影响很小。研究确定了热膨胀工艺成型泡沫夹芯复合材料具有高的结构和抗冲击性能可设计性。

硅橡胶热膨胀工艺预浸料铺层内树脂压力变化规律

采用硅橡胶热膨胀工艺制备了碳纤维/双马树脂复合材料层板,通过自行设计的成型模具及树脂压力在线测试系统测试并分析了成型过程中热胀压力和预浸料铺层内树脂压力的变化规律,考察了工艺间隙和温度分布的影响,并通过显微观察分析了不同工艺条件下层板的密实状况。结果表明:采用树脂压力在线测试系统,可实现热膨胀工艺预浸料铺层内树脂压力的测试;工艺间隙和硅橡胶内的温度分布对树脂压力及硅橡胶的热胀压力有重要影响,在零吸胶工艺条件下,当工艺间隙设计合理时,凝胶前热胀压力和树脂压力的变化趋势及变化程度基本一致,固化层板纤维密实并且厚度均匀;通过增加恒温平台减小硅橡胶内部温差,可使热胀压力的增加速度减小。

热膨胀工艺硅橡胶芯模对复合材料圆管成型的影响

在建立硅橡胶芯模尺寸及工艺间隙设计公式的基础上,采用硅橡胶热膨胀工艺制备了碳纤维/双马树脂复合材料圆管,考察了不同厚度硅橡胶芯模对成型过程温度分布及预浸料铺层内部树脂压力的影响,并分析了圆管的成型质量。结果表明:硅橡胶芯模的厚度对温度分布影响较大,厚度为5mm时,温度分布比较均匀;铺层内的树脂压力能够达到设计压力,但不同位置的加压点和压力大小不同;所制备的碳纤维/双马树脂复合材料圆管表面质量良好,内部没有明显缺陷,且厚度均匀,证明了所设计模具方案的合理性。

碳纤维复合材料方管硅橡胶热膨胀成型工艺研究

针对碳纤维复合材料方管,设计制备了硅橡胶热膨胀工艺成型模具,并制备了碳纤维/双马树脂和碳纤维/环氧树脂复合材料方管,研究了成型过程中硅橡胶的温度变化规律,考察了方管的成型质量及其影响因素。结果表明,按照所建立的热膨胀工艺模具尺寸设计公式,可给出硅橡胶芯模的尺寸和工艺间隙;模具内腔的空气对流情况对硅橡胶的温度变化有重要影响;工艺间隙对方管成型质量有很大影响,当工艺间隙与理论计算值相符时,碳纤维/环氧树脂管件的表面和内部质量良好,厚度与设计值一致;碳纤维/双马树脂管件成型时,复合材料内部容易产生孔隙缺陷,采用真空辅助的热膨胀工艺方法,能够有效消除孔隙缺陷。

复合材料帽型长桁硅橡胶热膨胀成型工艺预浸料内树脂压力研究

文章通过试验测试,研究了硅橡胶热膨胀成型过程中复合材料帽型长桁内部树脂压力变化过程,并和真空袋成型工艺做对比,研究结果为复合材料结构研制提供参考。

热膨胀成型工艺应用于碳纤维复合材料

简要叙述了热膨胀成型工艺的原理、材料及影响因素 ,并应用该工艺研制了碳纤维复合材料制件。该工艺适用于多腔体复合材料制件的整体共固化成型。

自发热热胀成型工艺在复合材料制件制备中的应用

介绍了一种基于水溶性热胀成型芯模的自发热热膨胀成型工艺,设计了一种水溶性的热胀成型芯模,该成型芯模在受热条件下膨胀,加工完成后又能以水溶的方式溶出,具有成型效果好、工艺简单、成本低廉等优点,特别适合于以预浸料来制作的中空复杂制品。还研究了CaO与H_2O的比例对压力、发泡倍率和温度的影响。结果表明:生石灰、微球发泡剂、H2O的体积比7.0∶3.0∶3.5时,体系的温度可达210℃,发泡压力达9 MPa,发泡倍率能达到9倍,对于成型复杂的复合材料制件具有不可替代的优势。

碳纤维无人机支臂设计与整体成型研究

碳纤维复合材料具有比强度高、比模量大、耐腐蚀、抗疲劳、可设计性强和易于成型等特点。旋翼无人机因具有体积小、结构简单、控制灵活,适应性强等特点,在军事侦察、抢险救灾、新闻媒体等领域得到越来越多的应用。本文结合碳纤维复合材料的特性和旋翼无人机支臂的技术指标要求,设计一款异形一体式支臂,并根据支臂的受载情况和性能要求进行材料的选型,利用有限元仿真软件MSC/Patran进行结构优化和铺层设计,采用硅橡胶热膨胀工艺实现碳纤维支臂的整体成型制造。