[發明專利]纖維復合材料的真空浸漬裝置及方法

有效

• 申請號: 201310136670.1
• 申請日: 2013-04-19
• 公開（公告）號: CN103231465A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 高希光;宋迎東;李龍
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B29B15/14
• 分類號: B29B15/14
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

技術領域

本發明涉及一種纖維復合材料的真空浸漬裝置及方法，尤其涉及一種基于冷凍-熔融原理的纖維復合材料的真空浸漬裝置及方法，屬于浸漬設備技術領域。

背景技術

纖維增強復合材料具有高比剛度、比強度的特點，廣泛應用于軍事、能源及交通運輸等行業。真空浸漬是纖維復合材料制備流程中的重要環節。真空浸漬是在真空條件下，通過負壓作用等將浸漬液浸漬到其他固體物質中，以達到改善固體物質的材料性能或滿足某種特定要求的工藝技術。

目前，針對復合材料的浸漬法如中國專利CN102292201A《RTM成型方法、及纖維增強樹脂成型體的制造方法》中公開了樹脂基復合材料真空浸漬成型的方法；中國專利CN200810038149.3《在真空浸漬壓力下纖維增強塑料制品的一次成型方法及其塑料制品》中公開了纖維增強材料制品的真空浸漬一次成型方法；中國專利CN?101186110A《風機葉片的真空浸漬工藝》中公開了一種風機葉片的真空浸漬工藝；中國專利?CN?1568246A《真空浸漬用的設備和方法》中公開了一種對小件材料進行真空浸漬的方法；中國專利CN?102505391?A《一種纖維復合材料的真空浸漬裝置及方法》中公開了一種經緯交疊無織造復合材料的浸漬裝置設備。

上述纖維復合材料真空浸漬裝置中，基本原理可分為兩類。一類方法通過真空裝置將盛有纖維預制體的容器抽真空，然后利用負壓將浸漬液從另外一個容器抽入浸漬腔。如：《RTM成型方法、及纖維增強樹脂成型體的制造方法》、《在真空浸漬壓力下纖維增強塑料制品的一次成型方法及其塑料制品》、《風機葉片的真空浸漬工藝》和《真空浸漬用的設備和方法》。這類方法容易發生管道堵塞，浸漬過程需要大量的浸漬液，不適用于昂貴的浸漬液（如：聚碳硅烷）。此外，如果浸漬液的抽吸流速控制不當，在強大的負壓下容易吸入空氣，降低了真空浸漬的效果。另一類方法通過機械裝置控制纖維的升降來達到“先抽真空，后浸漬的目的”。這類方法需要復雜的機械裝置，對傳動裝置的密封性能要求較高，否則不容易達到真空浸漬的目的，導致纖維預制體內部還殘留空氣，浸漬后易產生氣泡。

因此，確有必要對現有技術進行改進以解決現有技術之不足。

發明內容

本發明提供一種纖維復合材料的真空浸漬裝置及方法，其無需通過負壓抽吸浸漬液，操作簡單、易實現，無需大量浸漬液，且可以確保浸漬過程真空度。

本發明采用如下技術方案：一種纖維復合材料的真空浸漬裝置，其包括：真空加熱箱；

浸漬容器；

浸漬液容器架；

浸漬液容器，所述浸漬液容器與浸漬液容器架安裝于一起，所述浸漬容器、浸漬液容器架及浸漬液容器均放置于所述真空加熱箱中，所述纖維復合材料的真空浸漬裝置還包括有裝置于所述浸漬容器內的纖維預制體。

所述浸漬液容器架由四個柱子支撐，上部為一平板，平板中部設置有孔，所述孔徑大于浸漬液容器開口直徑。

所述浸漬液容器為錐形，所述浸漬液容器的開口通過所述浸漬液容器架的平板，且卡在平板上。

所述浸漬容器為金屬方形容器。

本發明還采用如下技術方案：一種纖維復合材料的真空浸漬裝置的使用方法，其包括有如下步驟：

將纖維預制體平整的鋪放于浸漬容器內；

將浸漬液置于浸漬液容器內，然后進行冷凍處理，浸漬液形成固體；

將浸漬液容器開孔向下放置于浸漬液容器架上，開口通過浸漬液容器架平板中心的孔，依靠浸漬液容器下部卡在平板上；

將浸漬容器放入真空加熱箱，然后將帶有浸漬液容器的浸漬液容器架放置于浸漬容器上方；

將真空加熱箱抽真空，并保持真空狀態一段時間，然后加熱直至冷凍浸漬液融化，融化后的浸漬液流到預制體上方表面并覆蓋，實現真空浸漬。

本發明具有如下有益效果：

（1）.設備簡單，容易實現；

（2）.不存在抽吸浸漬液的管道，無需清洗；

（3）.整個浸漬過程在一個密閉的真空加熱箱內進行，不存在抽吸浸漬液的過程，易保證真空度。

附圖說明

圖1為本發明纖維復合材料的真空浸漬裝置的立體結構示意圖。

其中：

1-真空加熱箱、2-抽氣口、3-纖維預制體、4-浸漬液容器架、5-浸漬液容器、6-浸漬液、7-浸漬容器、8-進氣口。

具體實施方式