[發明專利]降低復合結構的孔隙度的方法和系統

在審

• 申請號: 201310384540.X
• 申請日: 2013-08-29
• 公開（公告）號: CN103665416A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: K·D·胡芬德
• 申請（專利權）人: 波音公司
• 主分類號: C08J9/00
• 分類號: C08J9/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.一種降低復合結構中孔隙度的方法，所述方法包括：

將添加劑加入樹脂材料中形成添加劑-樹脂混合物，所述添加劑包括相變材料，其具有高于所述樹脂材料的樹脂固化溫度的添加劑相變溫度；

將所述添加劑-樹脂混合物與大量的增強纖維結合以形成復合預浸材料；

將所述復合預浸材料形成為復合結構；

在真空設備下在加熱裝置中以有效的真空壓力在足以降低所述樹脂材料的粘度的樹脂固化溫度下熱固化所述復合結構有效的時間期間；

將所述復合結構加熱到高于所述添加劑相變溫度并高于所述樹脂固化溫度的提高溫度，且維持所述提高溫度足夠的時間期間以使添加劑發生相變并形成基本將一種或多種氣體置換出所述復合結構的添加劑氣體；

降低所述提高溫度回到所述樹脂固化溫度，以允許所述添加劑氣體經歷相變至凝聚相，導致所述復合材料中的真空壓力顯著降低，并且導致所述復合結構的孔隙度降低；以及，

冷卻所述復合結構。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述將添加劑加入樹脂材料中進一步包括加入選自以下的添加劑：烷烴，其具有9個或更多碳原子，其在一個大氣壓下的沸點在約250℉（華氏度）到約950℉范圍內的溫度；在一個大氣壓下沸點在約392℉到約500℉范圍內的溫度的苯基丙烯類；以及在一個大氣壓下沸點在約422℉到約980℉范圍內的溫度的多環芳烴；以及三酰甘油酯。

3.根據權利要求1所述的方法，其中所述將添加劑加入樹脂材料中進一步包括以基于所述添加劑-樹脂混合物的總體積為0.01體積百分比到約1.5體積百分比的量加入所述添加劑。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述將添加劑加入樹脂材料中進一步包括將所述添加劑加入選自以下的樹脂材料：環氧樹脂、環氧胺樹脂、聚酰亞胺樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂、酚醛樹脂、有機硅樹脂以及它們的組合。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述將所述復合預浸材料形成為復合結構進一步包括通過形成方法鋪層所述復合預浸材料，所述形成方法包括手動鋪層或使用鋪層機的自動鋪層。

6.根據權利要求1所述的方法，其中所述熱固化所述復合結構進一步包括在包括高壓釜或者烘箱的加熱裝置中熱固化所述復合結構。

7.根據權利要求1所述的方法，其中所述熱固化所述復合結構進一步包括在包括密封的柔性真空袋的真空設備下熱固化所述復合結構。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱所述復合結構至提高溫度進一步包括加熱所述復合結構至高于所述樹脂固化溫度和所述添加劑相變溫度約5華氏度到約20華氏度的范圍內的提高溫度。

9.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱所述復合結構至高于所述添加劑相變溫度的提高溫度進一步包括維持所述提高溫度約1分鐘到約15分鐘范圍內的時間期間。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述加熱所述復合結構至高于所述添加劑相變溫度的提高溫度進一步包括形成基本上置換一種或多種氣體的添加劑氣體，所述一種或多種氣體包括夾帶的空氣和揮發物質，包括吸收的水分、溶解的水以及樹脂排出氣體。

11.根據權利要求1所述的方法，其中所述降低所述提高溫度回到所述樹脂固化溫度導致所述復合結構的孔隙度百分比降低在約80%到約99%孔隙度降低的范圍內。

12.根據權利要求1所述的方法，其中所述復合結構是飛行器復合材料部件。