[發明專利]用于復合材料構件損傷快速修復的裝置及方法

在審

• 申請號: 202011107249.4
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112356466A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發明（設計）人: 孫曉峰;王亞南;李占明;宋巍;徐波;王瑞;鄭炳金;趙華星;朱乃姝
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學院;國營蕪湖機械廠;上海航翼高新技術發展研究院有限公司
• 主分類號: B29C73/10
• 分類號: B29C73/10;B29C73/12;B29C73/34;B29C35/08
• 代理公司: 上海諾衣知識產權代理事務所(普通合伙) 31298
• 代理人: 牛芳玲

1.一種用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，包括：微波發生器(1)、柔性波導管(2)、微波輻射器(3)和溫度檢測裝置(4)；

所述微波發生器(1)包括電源(11)、磁控管輸出功率控制器(12)和磁控管(13)，所述磁控管輸出功率控制器(12)通過所述電源(11)與所述磁控管(13)連接；

所述微波輻射器(3)包括連接基座(31)、微波擴散罩(32)和微波防漏器(5)，所述連接基座(31)通過所述柔性波導管(2)連接所述磁控管(13)，所述微波擴散罩(32)為錐形結構，且所述微波防漏器(5)通過所述微波擴散罩(32)連接所述連接基座(31)；

所述溫度檢測裝置(4)安裝在所述微波擴散罩(32)內，且所述溫度檢測裝置(4)與所述磁控管輸出功率控制器(12)通信連接。

2.如權利要求1所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述微波防漏器(5)和所述微波擴散罩(32)之間通過連接環(33)連接在一起。

3.如權利要求2所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述微波防漏器(5)包括對接環(51)、伸縮筒(52)和貼合環(53)，所述對接環(51)的結構和尺寸與所述連接環(33)相適配，且所述對接環(51)與所述連接環(33)連接，所述伸縮筒(52)連接在所述對接環(51)和所述貼合環(53)之間。

4.如權利要求3所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述貼合環(53)的表面涂覆有自粘結膠層。

5.如權利要求3所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述伸縮筒(52)利用微波反射材料制成。

6.如權利要求3所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述伸縮筒(52)利用吸波材料制成。

7.如權利要求6所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述伸縮筒(52)所用基材為硅橡膠，且所述硅橡膠內摻雜混合有微波吸收材料。

8.如權利要求7所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述微波吸收材料包括鐵氧體粉、羰基鐵粉、碳纖維和金屬纖維中的一種或幾種。

9.如權利要求1所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，其特征在于，所述溫度檢測裝置(4)為非接觸式溫度傳感器。

10.一種用于復合材料構件損傷快速修復的方法，其特征在于，所述方法基于如權利要求1～9任一項所述的用于復合材料構件損傷快速修復的裝置，所述方法包括以下步驟：

步驟S1，利用磁控管輸出功率控制器(12)設置待修復零部件表面的加熱溫度和保持時間；

步驟S2，在待修復零部件表面溫度達到所述加熱溫度前，磁控管輸出功率控制器(12)根據溫度檢測裝置(4)調節電源(11)和磁控管(13)的輸出功率，以持續對待修復零部件表面進行加熱；

步驟S3，當待修復零部件表面溫度達到所述加熱溫度時，磁控管輸出功率控制器(12)根據溫度檢測裝置(4)調節電源(11)和磁控管(13)的輸出功率，以使待修復零部件表面溫度保持在所述加熱溫度或保持在待修復零部件表面修復材料的最高溫度閾值之下。