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树脂基复合材料热压成型工艺性评价与质量控制

放大字体  缩小字体 发布日期:2016-03-17  来源:复材应用技术网  浏览次数:38
      树脂复合材料工艺过程具有材料形成和构件成型同时完成的特点,工艺过程的控制直接决定了复合材料构件的制造成本和制造质量,因此应系统地研究复合材料的工艺特点和成型过程,在此基础上建立科学、有效的工艺评价和控制方法,从而提高复合材料构件性能、缩短研制周期。本文针对航空用先进树脂基复合材料的热压成型工艺,以纤维密实和消除孔隙缺陷为目标,采用特有的测试方法对工艺过程进行了研究,揭示了纤维密实规律和孔隙形成的控制参量,建立了相关的理论模型,并利用数值模拟的方法实现了工艺窗口的预报。研究结果可用于热固性树脂体系工艺性评价与复合材料制造质量控制,对复合材料低成本高品质制造技术的实现具有非常重要的理论意义与实用价值。
       近年来,国际航空市场竞争激烈,航空领域技术快速发展,新一代大型飞机核心性能的提升,关键在于实现这些性能的相关技术的突破,这其中最关键的技术之一就是复合材料技术。先进复合材料具有比强度、比刚度高、材料力学性能可设计、抗疲劳和耐腐蚀性能优异、适于整体设计和制造等优点,复合材料的应用和发展是大幅度提高飞机安全性、经济性、舒适性和环保性的重要保证,大型飞机复合材料用量已经成为其先进性和市场竞争力的标志。 
       先进复合材料主要指热固性树脂或热塑性树脂为基体、高性能连续纤维为增强体的一类材料,对于飞机承力结构而言,尤其以碳纤维/环氧树脂基复合材料和碳纤维/双马树脂基复合材料用量最大。先进复合材料是通过一定的工艺方法由树脂和纤维复合而成的,与传统的金属材料不同,树脂基复合材料工艺过程具有材料形成和构件成型同时完成的特点,即复合材料形成时其结构尺寸与构件基本一致,只需少量的后加工便可使用。这个特点一方使得一些对于传统材料难以加工的构件成为了可能,另一方面也决定了工艺过程对于复合材料性能和成本的重要性。热压工艺是制造飞机用结构复合材料的主要制造方法之一,随着复合材料用量的不断增加和整体化结构的不断发展,低成本高品质的复合材料制造技术显得越来越重要,其中热压工艺过程评价理论与控制方法是该技术领域的重要研究内容。本文主要针对热固性树脂基复合材料热压工艺中的纤维密实过程,介绍了北京航空航天大学在工艺理论分析和质量控制方面的研究思路和研究结果。

资料下载:   树脂基复合材料热压成型工艺性评价与质量控制.pdf
 
 
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