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一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置制造方法及图纸

技术编号:43288501 阅读:21 留言:0更新日期:2024-11-12 16:09
本发明专利技术公开了一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置。本发明专利技术装置主要包括供液系统、供气系统、自动喷覆系统、预浸料输送系统和控制系统。其中,供液系统用于暂存氧化石墨烯纳米溶液并提供溶液输送动力;供气系统用于提供所需的合适气压;自动喷覆系统的喷枪设置有用于进行二次雾化和喷幅整形的二次雾化空气帽以及可调整孔径的喷嘴,从而可辅助实现超细喷覆;预浸料输送系统用于完成预浸料的收放卷和揭封膜功能;控制系统控制喷覆过程及喷覆工艺参数。本发明专利技术可以将喷枪喷出的雾化液滴尺寸控制在几微米水平,采用本发明专利技术装置生产的预浸料的层间抗分层能力的关键性能指标可提高一倍以上。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及复合材料制造领域,特别是一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置


技术介绍

1、碳纤维增强树脂基(cfrp)复合材料由于其相对于传统工业金属材料极其优异的比模量、比强度、耐疲劳、抗腐蚀等诸多性能优点,及其可整体成形的高效制造方法,已经作为战略性高性能材料日益广泛地被应用于航空航天、高铁、新能源风电设备等各个高端装备领域。然而,cfrp复合材料层压板由于自身制造工艺中层压的固有缺点,在垂直于纤维的厚度方向上力学性能明显薄弱,层间极易出现分层损伤问题,引起结构失效破坏和严重影响服役寿命。

2、针对这一工程瓶颈问题,传统的增韧方法如z-pin增韧、基体增韧等虽能一定程度提高层间韧性,但也会造成其它问题或增韧效果有限。因此,如何提出新的有效方法显著提升层间断裂韧性指标一直是该领域的热点问题。申请人发现自然界中类似的脆性层状岩石板块地质形貌特征,其层间区域在地震波横向分量界面反射作用下损伤主要集中于层间而易于分层剥落,受其力学原理启发,并结合当前最前沿的石墨烯科学与技术,创新性地提出了层间纳米增韧方法。由于选择最薄弱的层间区域进行局部增强,相本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,其包括供液系统、供气系统、自动喷覆系统、预浸料输送系统和控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述雾化孔包括两个离喷嘴较近的近端雾化孔和两个离喷嘴较远的远端雾化孔,近端雾化孔与远端雾化孔分别在纳米溶液喷出路径的不同位置上实现对纳米溶液的精细雾化;同时,喷幅整形孔吹出的高压气体与纳米溶液喷出路径的交点远于近端雾化孔、远端雾化孔与喷出路径的交点,以此来保证二次雾化后的液体被完全包裹在由喷幅整形孔形成的两道风幕之间。

3.根据权利要求1所述的一种实现预浸料表面纳...

【技术特征摘要】

1.一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,其包括供液系统、供气系统、自动喷覆系统、预浸料输送系统和控制系统;

2.根据权利要求1所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述雾化孔包括两个离喷嘴较近的近端雾化孔和两个离喷嘴较远的远端雾化孔,近端雾化孔与远端雾化孔分别在纳米溶液喷出路径的不同位置上实现对纳米溶液的精细雾化;同时,喷幅整形孔吹出的高压气体与纳米溶液喷出路径的交点远于近端雾化孔、远端雾化孔与喷出路径的交点,以此来保证二次雾化后的液体被完全包裹在由喷幅整形孔形成的两道风幕之间。

3.根据权利要求1所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述孔径可调式喷嘴包括孔径调节底盘、可调式喷嘴围块和孔径调节转轴;孔径调节底盘固定在喷枪的液体流道内壁且不可转动,其上有六个弧形滑轨用以实现可调式喷嘴围块的运动;孔径调节转轴为中空设计,内部与进液口相连通,端部设计有六边形凹槽;六个大小全相同的可调式喷嘴围块的外侧都装有光滑的圆杆,圆杆一端固定在孔径调节底盘的滑轨内,另一端固定在孔径调节转轴的凹槽,当孔径调节转轴转动时,带动可调式喷嘴围块在滑轨的滑动,进而改变六个喷嘴围块的相对位置;滑轨与凹槽的尺寸设计使得可调式喷嘴围块在运动过程中始终围出封闭的六边形的喷嘴口;同时随着孔径调节转轴的转动,喷嘴出口呈现出不同大小的正六边形,即实现了喷嘴孔径的调节。

4.根据权利要求3所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述喷嘴孔径调节旋钮固连一个孔径调节蜗杆,两者转动时带动与孔径调节蜗杆配合的孔径调节蜗轮旋转,孔径调节蜗轮与孔径调节转轴固连,因此孔径调节转轴也随之转动,同时带动可调式喷嘴围块完成设定行程的滑动,进而使得喷嘴孔径能够精确调节。

5.根据权利要求3所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述喷幅调节旋钮连接一个喷幅柱塞,所述喷枪内设置有整形气槽用于连接喷幅整形孔和进气口;喷幅柱塞的前端设置在整形气槽内,喷幅调节旋钮的旋转能够带动喷幅柱塞在整形气槽内伸入长度的改变,进而控制整形气槽输送到喷幅整形孔的气体压力,最终通过整形风幕的改变来实现喷幅的调节。

6.根据权利要求1所述的一种实现预浸料表面纳米改性的超细喷覆装置,其特征在于,所述超细喷覆装置还包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:高重阳穆炳宏
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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