热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具和方法技术

本发明专利技术公开了热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具和方法，包括套筒、左侧压头和右侧压头，所述左侧压头的左端与热模拟实验机左侧热压压头相连接，所述右侧压头的右端与热模拟实验机右侧热压压头相连接，所述套筒的前后两侧开设有贯穿孔且贯穿孔内嵌陶瓷管，所述套筒的内侧、左侧压头的右侧和右侧压头的左侧构成的腔体为样品成型腔体，所述样品成型腔体与样品单侧间隙不大于0.5mm，本发明专利技术利用热模拟实验机，实现升温速率、升压速率、保温温度、保温压力、降温速度等热等静压参数的精确控制，实现温度与压力的同步升高，可以研究各参数对复合材料板材成型度、界面反应层的影响，提高了效率，避免时间和成本的浪费。

【技术实现步骤摘要】
热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具和方法
本专利技术涉及复合材料的热压成型模具，尤其是热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具和方法。
技术介绍
高强度轻质结构材料，尤其是具有高的抗蠕变性能、在高温下仍可以保持高的比强度和刚度的结构材料，是航空发动机的首选材料。传统的高温合金，由于自身体系的限制，无法进一步提高发动机的性能。连续SiC纤维增强钛基复合材料作为优秀的候选材料之一，具有低质量、高比强度、高比刚度、高的高温耐性等，在不超过800℃的环境下服役，具有非常理想的性能。影响复合材料性能的主要原因之一是复合材料的成型状况。一方面，复合材料的致密度影响着材料整体的强度，由于未压实而产生的缝隙、孔洞会极大的削弱复合材料的承载能力，并会成为裂纹源，导致材料受力时破损。另一方面，复合材料的界面反应也对复合材料的性能有着至关重要的意义，较弱的界面反应无法有效的链接增强体和基体，导致增强作用不明显，而过强的界面反应会使界面处脆性相增多而导致界面萌生裂纹。所以控制复合材料的成型过程工艺参数对于制备性能优异的复合材料有极大的意义。传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：包括套筒（1）、左侧压头（2）和右侧压头（3），所述左侧压头（2）的左端与热模拟实验机左侧热压压头相连接，所述右侧压头（3）的右端与热模拟实验机右侧热压压头相连接，所述套筒（1）的前后两侧开设有贯穿孔且贯穿孔内嵌陶瓷管（4），所述套筒（1）的内侧、左侧压头（2）的右侧和右侧压头（3）的左侧构成的腔体为样品成型腔体且腔体形状尺寸由样品决定，所述样品成型腔体与样品单侧间隙不大于0.5mm。/n

【技术特征摘要】
1.热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：包括套筒（1）、左侧压头（2）和右侧压头（3），所述左侧压头（2）的左端与热模拟实验机左侧热压压头相连接，所述右侧压头（3）的右端与热模拟实验机右侧热压压头相连接，所述套筒（1）的前后两侧开设有贯穿孔且贯穿孔内嵌陶瓷管（4），所述套筒（1）的内侧、左侧压头（2）的右侧和右侧压头（3）的左侧构成的腔体为样品成型腔体且腔体形状尺寸由样品决定，所述样品成型腔体与样品单侧间隙不大于0.5mm。


2.根据权利要求1所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述左侧压头（2）的左侧和右侧压头（3）的右侧均铺设有石墨纸和钽片，所述左侧压头（2）的右侧和右侧压头（3）的左侧均铺设有石墨纸。


3.根据权利要求1所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述套筒（1）的壁厚取值范围为5-10mm、长度取值范围为15-40mm。


4.根据权利要求1所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述陶瓷管（4）的直径取值范围为1-2mm。


5.根据权利要求1所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述套筒（1）的内侧直角边、左侧压头（2）和右侧压头（3）分别与套筒（1）内侧接触的直角边均倒圆角且圆角半径为1mm。


6.根据权利要求1所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述套筒（1）、左侧压头（2）和右侧压头（3）的材质均采用硬质合金或者耐高温导电陶瓷。


7.根据权利要求6所述的热模拟试验机制备纤维增强复合板材的配套模具，其特征在于：所述硬质合金为碳化钨，所述耐高温导电陶瓷为掺杂氧化锆。


8.热模拟试验机制备纤维增强复合板材的方法，其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：选取样品，确定好样品成型腔体的尺寸后，选取的样品与样品成型腔体的单侧间隙不大于0.5mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：王青峰，潘勇良，赵丽洋，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13