电加热复合材料结构及其成型方法技术

本申请属于高分子材料及其成型方法技术领域，公开一种电加热复合材料结构及其成型方法。该电加热复合材料结构包括：具有曲面的高分子基体；随形覆盖在曲面上的电加热层，电加热层包括金属走线以及设置在金属走线两侧的第一高分子膜层和第二高分子膜层，第一高分子膜层和第二高分子膜层上分别预设有与对应边缘设置保留区的剪口；金属走线在第一高分子膜层和第二高分子膜层上位置避让剪口；剪口在第一高分子膜层与高分子基体热压成型之前形成；高分子基体和电加热层采用热压罐热压一体式成型。通过在第一高分子膜层和第二高分子膜层的预设位置开设剪口，使铺设面良好，且采用热压工艺配合剪口设计，提高电加热复合材料结构的粘结强度。的粘结强度。的粘结强度。

【技术实现步骤摘要】
电加热复合材料结构及其成型方法


[0001]本申请涉及高分子材料及其成型方法
，尤其涉及一种塑料材料及其成型方法
，具体涉及一种电加热复合材料结构及其成型方法。

技术介绍

[0002]因直升机及固定翼飞机在飞行过程中机翼、旋翼、进气道等部位会结冰从而影响气动外形与飞行安全，故需要在这些部位采取防冰措施，保证飞行品质。电加热防冰方法需要将电加热片整合到容易结冰部位的复合材料蒙皮中，从而实现在飞行过程中对电加热片通电升高易结冰部位蒙皮的温度，进而将蒙皮表面的冰熔化。
[0003]现有的电加热片由金属走线和金属走线两侧的聚酰亚胺膜组成，由于聚酰亚胺膜光滑不透气、韧性大、不能随意打剪口、贴合性差，故电加热片与两侧的预浸料粘接性差，导致成型后产品易产生分层缺陷。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种电加热复合材料结构及其成型方法。
[0005]第一方面，提供一种电加热复合材料结构，包括：高分子基体，所述高分子基体具有曲面；随形覆盖在所述曲面上的电加热层，所述电加热层包括金属走线以及设置在所述金属走线两侧的第一高分子膜层和第二高分子膜层，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上分别预设有剪口，所述剪口与所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层的边缘均设置有保留区；所述金属走线在所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上位置避让所述剪口；其中，所述剪口在所述第一高分子膜层与所述高分子基体热压成型之前形成；所述高分子基体和所述电加热层采用热压罐热压一体式成型。
[0006]作为优选的，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上分别预设有多个通孔，所述通孔贯穿所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层，且所述金属走线在所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上位置避让所述通孔。
[0007]作为优选的，所述高分子基体由多层第一预浸料形成，多层所述第一预浸料在热压过程中部分胶料自所述第一高分子膜层靠近所述第一预浸料的一侧填充所述通孔。
[0008]作为优选的，所述第一高分子膜层上预设有多个第一剪口，所述第一剪口自所述第一高分子膜层的一个边缘向另一边缘延伸；所述第二高分子膜层上预设有多个第二剪口，所述第二剪口自所述第二高分子膜层的一个边缘向另一边缘延伸。
[0009]作为优选的，所述第一高分子膜层与所述第二高分子膜层在对应位置处的所述第一剪口与所述第二剪口的延伸方向不同。
[0010]作为优选的，所述第一高分子膜层上包括多个所述第一剪口，且多个所述第一剪口的延伸方向不同；所述第二高分子膜层上包括多个所述第二剪口，且多个所述第二剪口的延伸方向不同。
[0011]作为优选的，所述剪口通过贴合在模具上形成，所述模具与所述高分子基体的形状和尺寸完全一致。
[0012]作为优选的，所述高分子基体沿第一方向具有预设长度，所述高分子基体在垂直于所述第一方向上的横截面呈凸起型，所述曲面在所述横截面上具有曲线边缘，所述曲线边缘在不同位置处的曲率不同，所述剪口至少覆盖所述曲线边缘中曲率最大点。
[0013]作为优选的，所述金属走线呈折线状，所述金属走线至少包括平行设置的两直线段，所述剪口位于相邻两直线段之间，所述直线段的位置根据预设的所述剪口的位置确定。
[0014]作为优选的，所述通孔位于相邻两直线段之间，且所述通孔避让所述剪口。
[0015]作为优选的，所述电加热复合材料结构还多层第二预浸料，多层所述第二预浸料随形覆盖在所述电加热层上，多层所述第二预浸料在热压过程中部分胶料自所述第二高分子膜层靠近所述第二预浸料的一侧填充所述通孔。
[0016]作为优选的，所述第一预浸料或/和所述第二预浸料的胶料包括树脂。
[0017]作为优选的，所述第一预浸料或/和所述第二预浸料包括浸润树脂的玻璃纤维布或碳纤维布。
[0018]作为优选的，所述电加热复合材料结构还包括第一胶膜层或/和第二胶膜层，其中，所述第一胶膜层设置于所述第一预浸料与所述电加热层之间；所述第二胶膜层设置于所述第二预浸料与所述电加热层之间。
[0019]第二方面，提供一种电加热复合材料结构的成型方法，所述方法包括：提供预设有剪口的第一高分子膜层和第二高分子膜层、以及提供根据剪口位置预设的金属走线；提供成型模具；在所述模具上铺设用于形成高分子基体的多层第一预浸料，以及在多层所述第一预浸料上铺设第一高分子膜层、金属走线和第二高分子膜层；通过热压罐热压一体式成型工艺形成所述电加热复合材料结构。
[0020]作为优选的，所述第一高分子膜层、金属走线和第二高分子膜层在铺设到多层所述第一预浸料之前，将所述第一高分子膜层、金属走线和第二高分子膜层复合至一起形成电加热层。
[0021]作为优选的，所述电加热层在铺设到多层所述第一预浸料之前，对所述电加热层进行打磨处理。
[0022]作为优选的，所述在多层所述第一预浸料上铺设第一高分子膜层、金属走线和第二高分子膜层之后，再铺设多层第二预浸料。
[0023]作为优选的，在所述第一预浸料与所述电加热层之间铺设第一胶膜层，或/和，在所述电加热层和所述第二预浸料之间铺设第二胶膜层。
[0024]作为优选的，在所述第二胶膜层铺设完成后进行抽真空处理，若所述第一胶膜层或/和所述第二胶膜层内存在气泡，则对所述气泡进行刺破处理。
[0025]根据本申请实施例提供的技术方案，本申请提供了一种电加热复合材料结构及其
成型方法，该电加热复合材料结构包括：高分子基体，所述高分子基体具有曲面；随形覆盖在所述曲面上的电加热层，所述电加热层包括金属走线以及设置在所述金属走线两侧的第一高分子膜层和第二高分子膜层，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上分别预设有剪口，所述剪口与所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层的边缘均设置有保留区；所述金属走线在所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上位置避让所述剪口；其中，所述剪口在所述第一高分子膜层与所述高分子基体热压成型之前形成；所述高分子基体和所述电加热层采用热压罐热压一体式成型。通过在电加热层的第一高分子膜层和第二高分子膜层的预设位置开设剪口，使铺设面良好，且高分子基体和电加热层在热压一体成型的过程中，高分子基体内的胶料熔融并透过第一高分子膜层上的剪口，增加高分子基体与电加热层的粘度，提高电加热复合材料结构的强度。
附图说明
[0026]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本申请实施例提供的电加热复合材料结构的一种示例性结构图；图2为本申请实施例提供的电加热层的一种示例性结构图；图3为本申请实施例提供的电加热层的另一种示例性结构图；图4为本申请实施例提供的第一高分子膜层与金属走线的布局图；图5为本申请实施例提供的电加热复合材料结构的另一种示例性结构图；图6为本申请实施例提供的第一高分子膜层与模具的示意图；图7为本申请实施例提供的第一高分子膜层在模具上拓模的示意图；图8为本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电加热复合材料结构，其特征在于，包括：高分子基体，所述高分子基体具有曲面；随形覆盖在所述曲面上的电加热层，所述电加热层包括金属走线以及设置在所述金属走线两侧的第一高分子膜层和第二高分子膜层，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上分别预设有剪口，所述剪口与所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层的边缘均设置有保留区；所述金属走线在所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上位置避让所述剪口；其中，所述剪口在所述第一高分子膜层与所述高分子基体热压成型之前形成；所述高分子基体和所述电加热层采用热压罐热压一体式成型。2.根据权利要求1所述的电加热复合材料结构，其特征在于，所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上分别预设有多个通孔，所述通孔贯穿所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层，且所述金属走线在所述第一高分子膜层和所述第二高分子膜层上位置避让所述通孔。3.根据权利要求2所述的电加热复合材料结构，其特征在于，所述高分子基体由多层第一预浸料形成，多层所述第一预浸料在热压过程中部分胶料自所述第一高分子膜层靠近所述第一预浸料的一侧填充所述通孔。4.根据权利要求1所述的电加热复合材料结构，其特征在于，所述第一高分子膜层上预设有多个第一剪口，所述第一剪口自所述第一高分子膜层的一个边缘向另一边缘延伸；所述第二高分子膜层上预设有多个第二剪口，所述第二剪口自所述第二高分子膜层的一个边缘向另一边缘延伸。5.根据权利要求4所述的电加热复合材料结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建坤，夏吉升，孙德权，蒋尧，杜芳芳，刘晓婷，
申请(专利权)人：江西九由航空装备有限公司，
类型：发明
国别省市：