本实用新型专利技术公开了一种能够定性判定用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样，它包括用于航空的胶衣树脂和正多边形钢片，所述用于航空的胶衣树脂呈圆盘状，正多边形钢片等厚嵌入胶衣树脂的中心处。本实用新型专利技术通过在用于航空的胶衣树脂的中心处嵌入正多边形钢片，在温度冲击过程中，正多边形钢片与胶衣树脂存在热膨胀系数的差异，在正多边形棱角处产生较大的热应力，加速胶衣树脂与正多边形钢片的开裂，可快速定性模拟用于航空的胶衣树脂在各种昼夜温差、地域温差等冲击下的开裂情况，并可快速定性评判不同用于航空的胶衣树脂的抗温度冲击开裂性能。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及一种定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲击开裂性能的溫度 冲击试样。
技术介绍
随着纤维增强复合材料在航空飞机领域应用逐渐广泛，涂覆在复合材料表面的胶 衣树脂受到越来越多的重视。抗溫度冲击开裂性能是判断胶衣树脂是否满足航空飞机使 用的重要指标之一。一方面，飞机在高速飞行时，机身通过气流摩擦能够升至ioo°cw上的 高溫；另一方面，作为跨地域交通工具，出发地与目的地之间可能会存在较大溫差。飞机复 合材料结构胶衣在交变溫度的冲击下，产生大的内应力，若胶衣抗开裂性较差，就会出现开 裂，从而丧失保护和美观的作用。 目前，针对胶衣耐溫度冲击开裂性能检测手段较为单一，通常是直接选取整个成 型部件或其中一部分，在环境溫度箱或液体浴中进行溫度冲击试验，经过极端溫度冲击后 观察部件的开裂、分层及其他破坏形貌。目前，一般的胶衣使用环境溫度箱在标准溫度冲击 (85°C*30min/-55°C*30min)下需要数百次循环，甚至上千次才能够出现胶衣结构破坏，费 时费力而且破坏随机性较大。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种能够快速定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲 击开裂性能的试样，可有效节省评估试验时间和试验资源。 为实现上述目的，本技术所采用的技术方案为：一种定性评估用于航空的胶 衣树脂抗溫度冲击开裂性能的试样，它包括用于航空的胶衣树脂和正多边形钢片，所述用 于航空的胶衣树脂呈圆盘状，正多边形钢片等厚嵌入胶衣树脂的中屯、处. 上述方案中，所述正多边形钢片的线膨胀系数在-50~100°C溫度范围内稳定在 1 ~1. 2X10 5(l/〇C)。 上述方案中，所述正多边形钢片呈正六边形或六角星形状。其中，正多边形钢片的 棱角角度越小，棱角处胶衣树脂承受的热应力越大。因此，对于耐冲击性能较好的胶衣树脂 可选用六角星形钢片，耐冲击性能较差的胶衣树脂可选用正六边形钢片。 上述方案中，所述用于航空的胶衣树脂的直径为100~110mm，厚度为0.5mm~ 2mm〇 上述方案中，所述正多边形钢片的边长为10~12mm，厚度与用于航空的胶衣树脂 保持一致。 上述方案中，通过调整用于航空的胶衣树脂的厚度，能够模拟不同涂覆厚度的胶 衣树脂在交变溫度冲击下的开裂效果。 上述方案中，所述用于航空的胶衣树脂在圆形模具槽中诱注并固化成型，其中正 多边形钢片预先设置于圆形模具槽的中屯、处，用于航空的胶衣树脂在圆形模具槽与正多 边形钢片之间诱注并固化后（用于航空的胶衣树脂诱注厚度与正多边形钢片厚度保持一 致），使正多边形钢片嵌入固化后的用于航空的胶衣树脂的中屯、处（圆屯、处）。 本技术的有益效果为： 1)本技术通过在用于航空的胶衣树脂的中屯、处嵌入正多边形钢片，在溫度冲 击过程中，正多边形钢片与胶衣树脂存在热膨胀系数的差异，在正多边形钢片棱角处产生 较大的热应力，促进胶衣树脂与多边形钢片的开裂，可快速定性模拟用于航空的胶衣树脂 在各种昼夜溫差、地域溫差等冲击下的开裂情况，并可快速定性评判不同用于航空的胶衣 树脂的抗溫度冲击开裂性能。 2)通过改变胶衣树脂厚度、正多边形钢片形状，可实现不同程度的由溫度差引发 开裂的加速模拟。 3)对用于航空的胶衣树脂在其棱角处的开裂情况进行监测，可减少常规的用于航 空的胶衣树脂试样开裂的随机性和试验误差，提高实验数据的可比性，节省大量的试验时 间和试验资源。【附图说明】 图1为本技术实施例1所述定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲击开裂性 能的试样的结构示意图。 图2为本技术实施例1所需模具在诱筑用于航空的胶衣树脂前的俯视图（不 含碳纤维预浸布）。 图3为本技术实施例1所需模具在诱筑用于航空的胶衣树脂后的主视图（加 盖碳纤维预浸布） 图4为本技术实施例2测得的不同增初剂改性所得用于航空的胶衣树脂在溫 度冲击环境下的循环次数监测结果。 其中：1为用于航空的胶衣树脂，2为六角星形钢片，3为组装好的殷钢模具槽，4为 螺栓，5为模具底座，6碳纤维预浸布。【具体实施方式】 为更好地理解本技术，下面结合附图和实施例对本技术作进一步的描 述。 阳0巧实施例1 如图1所示，本技术所述的定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲击开裂性 能的试样，它包括用于航空的胶衣树脂1和六角星形钢片2,所述用于航空的胶衣树脂1呈 圆盘状，六角星形钢片2(型号为Q345B)等厚嵌入用于航空的胶衣树脂1的中屯、处（圆屯、 处）。 其中，所述六角星形钢片2的线膨胀系数在-50~100°C溫度范围内稳定在 1X10 5(l/〇C)。图2和图3为制备本技术所述定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲击开裂 性能的试样的模具结构示意图：通过组装殷钢模具槽3控制所需胶衣树脂的厚度与边界， 槽为直径为100mm的圆，厚度（深度）为0. 5mm。通过8个螺栓4将模具底座5与模具槽3 固定，模具底座5与殷钢模具槽3外边缘的形状和尺寸相配合，呈边长为140mm的正方形。 试样制备过程中：首先在组装好的殷钢模具槽3中屯、处（圆屯、处）放置六角星形 钢片2,六角星形钢块2的线膨胀系数在-50~100°C溫度范围内稳定在1X10 ，其边 长为10mm、厚度为0. 5mm。将整个殷钢模具槽3内打好脱模蜡后，并向其中诱注配制好的用 于航空的胶衣树脂液（配方见表1)。然后，选取碳纤维预浸布6作为胶衣树脂基体层，碳纤 维预浸布6的厚度为2mm，边长控制在102~112mm，保证能够覆盖整个殷钢模具槽3的情 况下，不影响螺栓的梓紧与旋松。将铺设好的碳纤维预浸板6覆盖在殷钢模具槽3上，使用 热压罐在胶衣树脂固化条件下完成固化。固化完成后，冷却并进行脱模，得到所述的能够快 速并定性评估用于航空的胶衣树脂抗溫度冲击开裂性能的试样。 将所得试样置于设定好溫度循环程序的溫度冲击试验箱中进行循环冲击，溫度循 环条件为85°C*30min/-55°C*30min。观察六角星形钢片2棱角处用于航空的胶衣树脂开 裂情况，并W全部棱角处用于航空的胶衣树脂开裂所需的平均循环次数作为判断所述胶衣 树脂的抗溫度冲击开裂性能的依据。 采用本实施例所述用于航空的胶衣树脂涂覆在碳纤维预浸料上，制成与本实施例 所得试样等厚、等面积的成型板件，在相同条件下进行溫度冲击试验（用于航空的胶衣树 脂的配方同表1)，观察胶衣树脂的开裂情况，测试结果表明：在相同溫度冲击条件下，本实 施例所述试样只需进行2次溫度循环，就能看到明显开裂，而成型板件出现开裂需要126次 循环。说明本技术所述试样结构能明显提高试验效率。 表1实施例1所述用于航空的胶衣树脂液的配方阳0川 实施例2 选用两种增初剂，对表1所述用于航空的胶衣树脂液的配方进行增初改性。使用 不同种类（增初剂1为聚乙二醇1000 ;增初剂2为聚乙二醇2000)和不同含量增初剂对用 于航空的胶衣树脂进行改性（增初剂添加量见图4)，并选用1mm厚度的殷钢模具槽和等厚 的六角星形钢片，按实施例1所述方法制备溫度冲击试样。 将所得试样分别置于设定好溫度循环程序的溫度冲击试验箱中进行循环冲击，溫 度循环条件为 85°C*30min/-55°C*30min。 观察不同试样中六角星形钢片棱角处胶衣树脂开裂情况，并W全部本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样，其特征在于，它包括用于航空的胶衣树脂和正多边形钢片，所述用于航空的胶衣树脂呈圆盘状，正多边形钢片等厚嵌入胶衣树脂的中心处。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冀运东，郭聪聪，王继辉，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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