【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预浸料含浸领域，特别提供了一种预浸料高精度含浸程度测试方法。
技术介绍
1、预浸料是用树脂基体在严格控制的条件下浸渍连续纤维或织物，制成树脂基体与增强体的组合物。预浸料根据其树脂种类的不同以及树脂含量的大小，其含浸程度会产生较大区别，而对于同种树脂种类和相同树脂含量的预浸料，其在压合过程中工艺参数不同，其含浸程度仍会产生较大差异。
2、预浸料的含浸程度是影响预浸料手动或自动铺放工艺性的关键因素。当预浸料含浸程度较高时，预浸料的增强纤维之间的空隙被树脂更充分的填充与浸润，内部干纤维含量较小，预浸料不易分层，表面树脂厚度较薄，粘性相对较小；当预浸料含浸程度较低时，预浸料的增强纤维之间的空隙未被树脂良好填充与浸润，内部干纤维含量较多，预浸料存在更多导气通路，表面树脂厚度较厚，粘性相对较大。
3、根据复合材料构件的实际应用场景，预浸料的含浸程度需要控制在一些特定的区间。通过对预浸料工艺参数专项优化，控制含浸程度的变化，打造一款具有适中的表面黏性、较好的铺贴特性和优良的固化工艺性的预浸料显得较为重要。通过对预浸料含浸程度量化测试，有助于预浸料含浸程度分级，匹配相应表面黏性、铺贴特性和固化工艺性，从而实现预浸料更高精度的分级和更高质量应用。本专利技术通过对预浸料含浸程度的试样规格及其测试计算方法的探究，旨在得到一种预浸料高精度含浸程度的测试方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是克服现有含浸程度测试的缺陷，提供一种预浸料高精度含浸程度测试方
2、本专利技术解决上述问题所采用的技术方案如下：
3、一种预浸料高精度含浸程度测试方法，包括以下步骤：
4、1)制备预浸料的含浸程度试样，该试样的宽度方向垂直于纤维方向，高度方向平行于纤维方向；在该试样的正反表面分别沿着宽度方向粘贴胶带，使正反表面分别完整覆盖一层胶带；
5、2)将步骤1)处理的试样沿着高度方向切割成若干个矩形样条，每个样条的宽度w与上述试样的宽度相同且垂直于纤维方向，高度h平行于纤维方向；
6、3)将上述样条以高度方向垂直于水平面放置于带有固定支架的平底水槽中，样条的一条宽度边与平底水槽底部贴合，注入4mm高的水后进行静置，样条原重为m1，静置吸水结束后重m2；
7、4)根据以下浸润值计算公式计算浸润值，由该浸润值定量表征预浸料的含浸程度；
8、
9、其中s表示浸润值，单位为mg/g；m1、m2单位为g；w、h单位为mm；faw表示样条的纤维面密度，单位为gsm。
10、进一步地，步骤1)中在试样的两侧高度边使用胶带密封。
11、进一步地，胶带为bopp胶带(普通透明胶带)、pet胶带(绿色高温胶带)、kapton胶带(金色高温胶带)中的一种；为了更佳的贴合效果，优选pet胶带或kapton胶带。
12、进一步地，样条的宽度w为5-50cm，高度h为1-5cm且大于样条的极限吸水高度。
13、更进一步地，宽度w为5cm、12cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm或50cm，高度h为1cm、2cm、3cm、4cm或5cm；优选宽度w为25cm、30cm或35cm，高度h为2cm、3cm或4cm。
14、进一步地，步骤3)中静置时长为70-120min，优选80-90min。
15、进一步地，步骤3)中使用万分之一电子天平进行称重。
16、本专利技术取得的有益效果如下：
17、1、本专利技术提供的测试方法是基于预浸料对水的毛细效应，由于毛细效应中浸润液体顶端的凹形液面是对下面的液体施加拉力，使液体沿着管壁上升，当向上的拉力跟管内液柱所受的重力相等时，管内的液体停止上升，达到平衡，因此对于性质相近的预浸料，其毛细效应的极限吸水高度h吸也会有一个固定的高度。若选取样条的高度大大高于h吸，未吸水样条的质量占样条总质量的百分比较大，则样条毛细效应的信噪比较差，不利于准确描述预浸料含浸程度；若选取样条的高度低于h吸，测试结果不能代表毛细效应能力，不利于正确描述预浸料含浸程度，经过测试探究出极限吸水高度h吸的范围为1-5cm，因此样条高度h应取1-5cm且大于h吸。由于试样宽度较小时，操作手法的误差会大大影响吸水值的变异系数，经过测试探究选取出变异系数较小的试样的宽度w的范围为5-50cm。因此，本专利技术优选了预浸料的含浸程度试样分割的样条的宽度w为5-50cm，高度h为1-5cm且大于h吸，宽度w的选择会较大程度上影响浸润值的变异系数，高度h的选择会较大程度上影响含浸程度试样浸润值的信噪比，通过选择最优的w×h，在宽度w上减小浸润值的变异系数，以及在高度h上提高含浸程度试样浸润值的信噪比，可以实现更高的试样毛细效应的信噪比，以及更小的吸水值的变异系数。
18、2、本专利技术配合使用具有更佳的贴合效果的胶带，弱化表面气泡带来的吸水数值的差异，有助于提高预浸料含浸程度的高精度测试。其中由于预浸料表面粘贴的胶带的平整状态会对吸水值带来不可预知的影响，若选取普通透明胶带，其质地较软，可能会在表面形成褶皱以及微气泡，经过对比选取出高温胶带作为预浸料表面粘贴所用胶带。
19、3、对于同种预浸料，在相同的含浸程度下，不同的纤维面密度(faw)的吸水值相应不同，因此本专利技术为描述预浸料中每单位质量纤维提供的吸水量的能力，引入浸润值s及其计算公式，浸润值s意义为预浸料中每克纤维所带来的样品吸水的毫克数，可实现不同纤维面密度(faw)的预浸料含浸程度的横向对比。
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1.一种预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，步骤1)中在试样的两侧高度边使用胶带密封。
3.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，胶带为BOPP胶带、PET胶带、KAPTON胶带中的一种。
4.如权利要求3所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，胶带为PET胶带或KAPTON胶带。
5.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，样条的宽度W为5-50cm，高度H为1-5cm且大于样条的极限吸水高度。
6.如权利要求5所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，宽度W为5cm、12cm、20cm、25cm、30cm、35cm、40cm或50cm，高度H为1cm、2cm、3cm、4cm或5cm。
7.如权利要求6所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，宽度W为25cm、30cm或35cm，高度H为2cm、3cm或4cm。
8.如权利要求1所述的预浸料高精度含
9.如权利要求8所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，步骤3)中静置时长为80-90min。
10.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，步骤3)中使用万分之一电子天平进行称重。
...【技术特征摘要】
1.一种预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，步骤1)中在试样的两侧高度边使用胶带密封。
3.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，胶带为bopp胶带、pet胶带、kapton胶带中的一种。
4.如权利要求3所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，胶带为pet胶带或kapton胶带。
5.如权利要求1所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，其特征在于，样条的宽度w为5-50cm，高度h为1-5cm且大于样条的极限吸水高度。
6.如权利要求5所述的预浸料高精度含浸程度测试方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘克胜，桂起林，吕伟，刘畅，胡静航，欧秋仁，张铁夫，唐中华，赵亮，
申请(专利权)人：航天特种材料及工艺技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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