一种低缺陷层间混杂复合材料构件的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种低缺陷层间混杂复合材料构件的制备方法，包括利用真空袋将层间混杂复合材料制件密封在模具上；将密封后的制件固定在振动试验平台上；将层间混杂复合材料制件在振动实验平台中进行一次加热及保温处理，并在该过程施加机械振动和超声振动；对层间混杂复合材料制件二次升温并完成层间混杂复合材料构件的后续固化

【技术实现步骤摘要】
一种低缺陷层间混杂复合材料构件的制备方法


[0001]本专利技术涉及层间混杂复合材料固化成型
，具体涉及一种低缺陷层间混杂复合材料构件的制备方法
。

技术介绍

[0002]层间混杂复合材料是在先进层间混杂复合材料基础上发展起来的结构功能一体化层间混杂复合材料，其结合了两种纤维的优点，可设计性强
。
随着层间混杂复合材料在航空航天领域的广泛应用，其在固化过程中产生的孔隙及分层缺陷也越来越受重视
。
使用树脂的粘度高
、
纤维没有完全被树脂浸润
、
材料中裹入气体等原因均会导致层间混杂复合材料成型后孔隙及分层缺陷的产生，而这些因素在固化过程中是不可控的，多项试验表明孔隙的存在促进了裂纹的产生与扩展
、
显著降低了层间混杂复合材料的性能
。
[0003]目前层间混杂复合材料成型多使用传统热压罐固化工艺，该工艺适用范围广，加压方式的灵活性强，可通过增大热压罐内压力来减少层间混杂复合材料制件孔隙的形成
。
由于热压罐工艺中热压罐设本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低缺陷层间混杂复合材料构件的制备方法，其特征在于，包括使用一种层间混杂复合材料固化装置，所述固化装置包括电加热元件
、
真空袋
、
固化箱
、
快速降温装置
、
机械振动装置
、
超声振动辅助装置
、
抽真空装置和模具，所述快速降温装置包括设置于固化箱外的液氮罐，所述液氮罐通过氮气管与所述固化箱连通，用于向所述固化箱内输入液氮；所述机械振动装置包括水平设置在所述固化箱内的机械振动实验平台，所述机械振动实验平台用于放置模具，待加工的层间混杂复合材料制件通过真空袋密封在所述模具上，所述超声振动辅助装置包括超声振头
、
换能器和超声发生器，所述超声振头设置于所述真空袋内，所述换能器设置于所述固化箱内且一端引出至所述固化箱外，并与所述超声发生器连接；所述抽真空装置通过真空管与所述真空袋连接，用于将待加工的层间混杂复合材料固化过程中产生的气体及时抽出；所述电加热元件通过加热空气进而对密封后的层间混杂复合材料进行整体加热；所述制备方法包括以下步骤：
1)、
利用真空袋将待加工的层间混杂复合材料制件密封在模具上；
2)、
将密封好的所述待加工的层间混杂复合材料制件和模具整体固定在机械振动实验平台上，所述机械振动实验平台上设置在所述固化箱内；
3)、
采用电加热元件以
1.2℃/min
～
1.8℃/min
的升温速率将所述待加工的层间混杂复合材料制件从室温一次加热至
120℃
～
150℃
，并保温
20min
～
35min
；升温过程中，通过所述机械振动实验平台向所述待加工的层间混杂复合材料制件施加沿厚度方向的机械振动，机械振动加速度为
5g
～
20g
，
g
＝
9.8m/s
，机械振动持续时间为一次加热的整个过程；且在第一次保温的指定时段内，通过超声振动辅助装置向所述待加工的层间混杂复合材料制件施加沿面内方向传递的超声振动；
4)、
继续采用电加热元件以
1.2℃/min
～
1.8℃/min
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓波，张苗苗，湛利华，吴欣桐，马博林，
申请(专利权)人：兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：