耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法技术

本发明专利技术涉及材料技术领域，尤其涉及一种耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法。该方法中，耐高温双马树脂基复合材料分段成型的思路，将固化分为第一阶段固化成型和第二阶段固化成型，复合材料标准成型固化工艺未全部执行完毕，即开始降低热压罐内温度和压力，然后根据后续工艺需要，可对完成一阶段固化的复合材料制件进行机械加工、预浸料铺贴、筋条胶接、芯材胶接等二次加工工序，然后再按照标准固化工艺执行未完成的固化工艺流程。这种复杂结构的复合材料分段成型方法在不影响制件性能和质量的前提下，能够缩短工艺流程、提高制件的生产制造效率，减少复合材料长时高温处理导致的热变形、热老化问题，降低复合材料制件生产制造成本。生产制造成本。生产制造成本。

【技术实现步骤摘要】
耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法


[0001]本专利技术涉及材料
，尤其涉及一种耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法。

技术介绍

[0002]目前，树脂基复合材料是以有机聚合物为基体的纤维增强材料,通常使用玻璃纤维、碳纤维或芳纶纤维及其机织物等为增强体。树脂基复合材料具有质量轻、比强度高、比模量高以及抗腐蚀、隔热、隔音、耐冲击等优良性能，已被大量应用于航空航天、医学、机械、建筑等行业。
[0003]随着科技进步与技术发展，不同耐温等级的热固性树脂基复合材料研发与应用也越来越广泛，譬如长期使用温度在130℃的高温环氧树脂基复合材料，长期使用温度在150℃的常规双马树脂基复合材料，长期使用温度在230℃的耐高温双马树脂基复合材料。典型耐高温双马树脂基复合材料的热压罐固化工艺曲线如附图1所示。复合材料制件结构形式复杂，通常情况下难以通过一次固化成型得到最终复合材料制件，需要根据制件的结构形式进行分工序制备。譬如典型的复合材料制件形式——加筋壁板，需要经过附图2所示的制备工序。
[0004]在上述流程简图中可以发现整个复合材料制件经历了两次固化成型工艺(制件形式越复杂可能会经历更多的固化成型工序)，常规复合材料制件的制备中每次固化工艺均需经过附图1所示的完整升降温工艺流程。上述工艺主要存在以下问题：首先复合材料经历长时间高温后处理，后处理温度区间达到复合材料的长期使用温度上限，对复合材料制件的热变形、热老化均产生不利影响；其次，多次完整固化成型工序大大增加了复合材料制件的成本(复合材料制件的制造成本占整体成本的50％以上)，能源、辅助材料、人工均产生不必要的重复消耗。
[0005]因此，专利技术人提供了一种耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法。

技术实现思路

[0006](一)要解决的技术问题
[0007]本专利技术的目的是提供一种耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法，以解决现有技术的成型方法对复合材料制件的热变形、热老化均产生不利影响及加工成本高的问题。
[0008](二)技术方案
[0009]为解决上述技术问题，本专利技术一方面提供的耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法包括以下步骤：
[0010]坯料准备和组装：将铺贴好的耐高温双马树脂基复合材料胚料在模具中组装；
[0011]第一阶段固化成型：对耐高温双马树脂基复合材料胚料和模具进行加热和加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第一阶段固化；
[0012]二次加工：对完成第一阶段固化的耐高温双马树脂基复合材料胚料进行降温和减压处理，然后对耐高温双马树脂基复合材料胚料进行二次加工，形成耐高温双马树脂基复合材料制件；
[0013]第二阶段固化成型:对二次加工后的耐高温双马树脂基复合材料制件和模具进行二次加热和二次加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第二阶段固化；
[0014]第一阶段固化成型时，第一阶段固化成型的固化度达到第二阶段固化成型的固化度目标值的设定百分比后停止加热和加压。
[0015]其中，第一阶段固化成型时采用热压罐进行加热加压固化；第二阶段固化成型时采用烘箱或是热压罐进行加热加压固化。
[0016]其中，所述设定百分比为70％。
[0017]其中，对耐高温双马树脂基复合材料胚料进行二次加工包括对完成第一阶段固化成型的复合材料坯料进行机械加工、预浸料铺贴、筋条胶接或芯材胶接处理。
[0018]其中，第二阶段固化成型时，将耐高温双马树脂基复合材料制件置于烘箱中重新加热至标准固化工艺要求中未执行的温度平台；或是置于热压罐中重新加压、加热至标准固化工艺要求中未执行的温度平台；或是将耐高温双马树脂基复合材料制件置于热压罐中按照标准固化成型工艺完整流程重新固化处理。
[0019]其中，所述耐高温双马树脂基复合材料中的树脂包括含有双马来酰亚胺单体及同系物、含二烯丙基双酚A单体及同系物、含热塑性聚酰亚胺树脂及同系物的双马来酰亚胺树脂。
[0020]其中，所述耐高温双马树脂基复合材料中含有增强材料，所述增强材料为碳纤维及其织物、玻璃纤维及其织物、石英纤维及其织物或芳纶纤维及其织物。
[0021](三)有益效果
[0022]本专利技术的上述技术方案具有如下优点：
[0023]本专利技术提供的技术方案中，在复合材料复杂结构制件固化成型过程中，采用耐高温双马树脂基复合材料分段成型的思路，将固化分为第一阶段固化成型和第二阶段固化成型，复合材料标准成型固化工艺未全部执行完毕，即开始降低热压罐内温度和压力，此时完成一阶段固化，然后根据后续工艺需要，可对完成一阶段固化的复合材料制件进行机械加工、预浸料铺贴、筋条胶接、芯材胶接等二次加工工序，然后再按照标准固化工艺执行未完成的固化工艺流程。这种复杂结构的复合材料分段成型方法在不影响制件性能和质量的前提下，能够缩短工艺流程、提高制件的生产制造效率，减少复合材料长时高温处理导致的热变形、热老化问题，降低复合材料制件生产制造成本。
附图说明
[0024]图1为耐高温双马树脂基复合材料热压罐成型工艺曲线示意图；
[0025]图2为耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法中加筋壁板制备工序的流程示意图；
[0026]图3为本专利技术耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法实施例中的ZT7H/2401加筋壁板固化工艺曲线示意图。
[0027]图4为本专利技术耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法的实施例中ZT7H/
2305复合材料标准热压罐成型工艺曲线；
[0028]图5为本专利技术耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法的流程示意图。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0030]如图5所示，本专利技术提供的耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法包括以下步骤：
[0031]坯料准备和组装：将铺贴好的耐高温双马树脂基复合材料胚料在模具中组装；
[0032]第一阶段固化成型：对耐高温双马树脂基复合材料胚料和模具进行加热和加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第一阶段固化；
[0033]二次加工：对完成第一阶段固化的耐高温双马树脂基复合材料胚料进行降温和减压处理，然后对耐高温双马树脂基复合材料胚料进行二次加工，形成耐高温双马树脂基复合材料制件；
[0034]第二阶段固化成型:对二次加工后的耐高温双马树脂基复合材料制件和模具进行二次加热和二次加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第二阶段固化；
[0035]第一阶段固化成型时，第一阶段固化成型的固化度达到第二阶段固化成型的固化度目标值的设定百分比后停止加热和加压。
[0036]上述实施中，在复合材料复杂结构制件固化成型过程中，采用耐高温双马树脂基复合材料分段成型的思路，将固化分为第一阶段固化成型和第二阶段固化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法，其特征在于，包括以下步骤：坯料准备和组装：将铺贴好的耐高温双马树脂基复合材料胚料在模具中组装；第一阶段固化成型：对耐高温双马树脂基复合材料胚料和模具进行加热和加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第一阶段固化；二次加工：对完成第一阶段固化的耐高温双马树脂基复合材料胚料进行降温和减压处理，然后对耐高温双马树脂基复合材料胚料进行二次加工，形成耐高温双马树脂基复合材料制件；第二阶段固化成型:对二次加工后的耐高温双马树脂基复合材料制件和模具进行二次加热和二次加压，以使耐高温双马树脂基复合材料胚料完成第二阶段固化；第一阶段固化成型时，第一阶段固化成型的固化度达到第二阶段固化成型的固化度目标值的设定百分比后停止加热和加压。2.根据权利要求1所述的耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法，其特征在于，第一阶段固化成型时采用热压罐进行加热加压固化；第二阶段固化成型时采用热压罐或烘箱进行加热加压固化。3.根据权利要求1所述的耐高温双马树脂基复合材料分段固化成型的方法，其特征在于，所述设定百分比为70％。4.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫鸿琛，石峰晖，张宝艳，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：