[发明专利]一种制造玄武岩纤维增强复合材料的方法及在制造船体上的应用

权利要求书

1.一种制造玄武岩纤维增强复合材料船体的方法，特征在于包括如下过 程：

(1)原材料选择

用玄武岩纤维无捻粗纱或单向织物作增强材料，原料中含有30～70％质量玄 武岩纤维作为增强材料；树脂采用乙烯基酯树脂，引发剂采用液态过氧化环己酮 或过氧化甲乙酮，促进剂采用环烷酸钴或辛酸钴溶液，脱模剂为固体或液体石蜡、 聚乙烯醇；辅助材料含有触变剂、填料和颜料；

(2)设备选择

采用的设备为树脂传递模塑成型设备和真空辅助成型设备；

(3)成型工艺过程为：

脱模处理：采用脱模剂对船体整体模具进行表面处理；

连续玄武岩纤维增强材料裁切：按设计要求将玄武岩纤维无捻粗纱或单向织 物按规定的尺寸裁切，或直接使用整块的材料；

连续玄武岩纤维增强材料铺设：按设计及工艺要求在涂覆脱模剂的模具表面 铺设连续玄武岩纤维增强材料；

导流布的铺设和管路布置：按工艺要求铺设树脂流道与真空管路；

密封处理：采用真空袋包覆铺设完毕的增强材料、导流布、树脂流道及真空 管路，并进行密封处理；真空袋采用具有弹性的高分子材料制成；裁取合适大小 的真空袋膜，用密封胶带将铺层密封在真空袋膜和模板之间，将树脂吸注口、真 空口用真空管分别和树脂容器、树脂收集容器连接起来，树脂收集容器的另一出 口和真空泵连接；开动真空泵检验是否漏气，当真空表指针稳定时，旋转真空表 的三通，使体系保持真空度，关闭真空泵；如真空表指针保持不动，用检漏仪检 验是否漏气，如无漏气准备吸注树脂；如指针明显下降表明漏气，用检漏仪检查 漏气的位置，采取补救措施，严重时重新封装；

按设计要求布置注射口与空气出口：注射口与RTM喷枪或树脂吸注口相连， 空气出口与真空泵连接；

封装检漏：检验密封，确认无空气泄漏后，开动真空泵，抽取真空；

树脂配制：选择具有合适凝胶时间的固化体系配比，凝胶时间为1h，配足够 量的树脂，在一个容器内预先完成配制；

吸注树脂：开启真空泵，封闭树脂吸注口，调节阀门使真空度达到设定值， 持续抽真空2～5分钟，使纤维体系处于压实状态，完全排除空气后打开树脂传递 模塑成型设备，开始吸注树脂；观察树脂的流动状况，如有异常随时调整；

封口：当树脂逐渐流入树脂收集容器后，当树脂已完全浸润纤维，同时进入树 脂收集容器的树脂流动稳定，则认为体系已达平衡，封闭树脂吸注口，然后封闭 真空口，保持体系的真空度固化；

固化与脱模：固化过程包括凝胶、固化和后固化三个阶段，船体凝胶、固化 到脱模强度后即可脱模；

后固化：对脱模后的复合材料或船体进行后固化处理；后固化为在室温下放 置1～2个月，或者在50～80℃固化1小时到72小时；

最后，根据设计要求用机械连接、胶接方法进行装配、修补，完成船体制作。