[發明專利]熱壓成型過程孔隙缺陷形成條件測試裝置及孔隙消除方法

無效

• 申請號: 200710099159.3
• 申請日: 2007-05-15
• 公開（公告）號: CN101049722A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 李敏;張佐光;顧軼卓;孫志杰;張大興;李艷霞
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: B29C43/58
• 分類號: B29C43/58;B29C43/52;B29C43/32;B29C70/40;B29C70/54;B29K105/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所
• 代理人: 李有浩

1.一種熱壓成型過程孔隙缺陷形成條件測試裝置，所述測試裝置包括有孔隙形成裝置、加熱裝置、真空抽氣裝置和壓機裝置，其特征在于：所述孔隙形成裝置由柱塞(1)、排氣片(3)、加熱桶(14)組成，加熱桶(14)的一側壁上設有供溫度傳感器(13)通過的盲孔(12)，加熱桶(14)由所述加熱裝置的溫控儀(10)的電加熱片進行加熱；

所述加熱裝置由溫控儀(10)和溫度傳感器(13)組成，溫度傳感器(13)的敏感端與加熱桶(14)內壁接觸，溫度傳感器(13)的另一端與溫控儀(10)連接，溫控儀(10)溫度均勻度為±1℃，溫度傳感器(13)測溫精度為±0.5℃；

所述真空抽氣裝置的真空泵(9)通過真空管(8)與真空嘴(6)連接；

所述壓機裝置選取輸出壓力為0～2MPa的壓機，在進行恒壓加熱時，壓機裝置的壓頭(11)與柱塞(1)上部接觸。

2.根據權利要求1所述的熱壓成型過程孔隙缺陷形成條件測試裝置，其特征在于：所述測試裝置適用于對樹脂基復合材料在熱壓成型過程中的孔隙消除。

3.一種采用如權利要求1所述的熱壓成型過程孔隙缺陷形成條件測試裝置進行熱壓成型過程中孔隙消除的方法，其特征在于有下列處理步驟：

第一步：加熱抽真空

(A)將預浸料按照加熱模腔(2)內徑大小裁剪后，然后在加熱模腔(2)內平鋪預浸料5～30層形成疊層體后，再蓋上排氣片(3)；

(B)在加熱模腔(2)的上端面上放置一中間帶孔的密封墊(7)，密封墊(7)上放置真空嘴(6)，真空嘴(6)的一端通過真空管(8)與真空泵(9)相連；

(C)采用溫控儀(10)對(A)步驟制得的疊層體加熱至30℃～80℃，同時開啟真空泵(9)；疊層體內的空氣通過排氣片(3)上的通孔排出；用真空泵(9)抽加熱模腔(2)內的真空度至80～95KPa，恒定10～30min，關閉真空泵(9)，取下真空抽氣裝置，停止加熱，制得試樣(4)；

第二步：恒壓加熱

(A)將柱塞(1)一端放置在加熱模腔(2)內，且與排氣片(3)接觸，柱塞(1)另一端的端面上放置有壓機裝置的壓頭(11)，壓機裝置輸出壓力為0～2MPa；

(B)采用溫控儀(10)加熱試樣(4)至100℃～200℃，恒溫1～4h后制得固化試樣(4)，然后自然冷卻至室溫后，取出得到復合材料試片；

第三步：孔隙分析

將第二步制得的復合材料試片按照中華人民共和國建筑材料工業部部標準JC287-81或GB3365-82標準中規定的具體條件和步驟進行孔隙率測定，得到孔隙率與溫度和樹脂壓力的關系；

第四步：孔隙消除

根據第三步得到的孔隙率與溫度和樹脂壓力的關系，選擇孔隙率較低時對應的溫度和壓力，并在實際熱壓工藝中進行控制，實現復合材料制件孔隙缺陷的消除。

4.根據權利要求3所述的熱壓成型過程中孔隙消除方法，其特征在于：所述預浸料是纖維和樹脂的復合體，所述纖維是指玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維或者玄武巖纖維；所述樹脂是指環氧樹脂、雙馬樹脂、不飽和樹脂、氰酸酯樹脂或者酚醛樹脂。

5.根據權利要求3所述的熱壓成型過程中孔隙消除方法，其特征在于：所述第二步的(B)步驟制得的復合材料試片的孔隙率為0.5～20％。