[发明专利]一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料技术领域，具体涉及一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法。

背景技术

纤维布模压复合材料制品属于定向铺设模压制品的范畴，在实际应用中具有纤维铺设方向与制品的主应力方向一致性好的优点，制品具有轻质、高强、高刚度、低热膨胀、耐疲劳性能好及高可靠性等优点。该制品适用于对产品热力学性能要求高的场合。

现有纤维布模压复合材料制品在生产过程中采用常温脱模工艺，且制品外部无完全包裹其内外表面的纤维布；因此在脱模过程中常常出现局部位置开裂的问题，造成其废品率较高，产品浪费极大。特别是对一些无脱模角的制品，采用模压工艺一次成型几乎无法实现。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法。该方法采用在用于制备模压制品的纤维布预浸料的上、下表面均铺设至少一层纤维布的技术手段，提高了制品层间剪切强度，预防开裂的优势；另外，根据模具材料的热膨胀系数与模压制品环向和母线方向的最大热膨胀系数之间的大小关系，选择不同的脱模顺序，并控制脱模的温度，可以减小脱模过程中模压制品与模具(阴模和阳模)之间的固化热应力，减少脱模过程中对模压制品的损伤开裂，提高模压制品的成品率。制备的模压制品具有缺陷少、完整性好、力学性能优异、可靠性高、表观质量好、成品率高等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、根据所要制备的模压制品的形状选择模具，采用整体铺设的方式在模具的阳模外表面铺设至少一层纤维布预浸料，形成基础层；然后在基础层上逐层铺设纤维布预浸料，形成中间层；再采用整体铺设的方式在中间层上铺设至少一层纤维布预浸料，形成包裹层；最后将模具的阴模和阳模组合，得到组合件；所述基础层、中间层和包裹层组成模压制品坯体；所述纤维布预浸料是指采用树脂浸渍的纤维布；

步骤二、将步骤一中所述组合件置于热压机中进行热压固化；

步骤三、当模具所用材料的热膨胀系数等于模压制品环向和母线方向的最大热膨胀系数时，在室温下脱除阴模和阳模，得到模压制品；当模具所用材料的热膨胀系数大于模压制品环向和母线方向的最大热膨胀系数时，在室温下脱除步骤二中经热压固化后的组合件的阳模，然后将脱除阳模后的组合件加热至(T-30)℃～(T-10)℃后脱除阴模，得到模压制品；当模具所用材料的热膨胀系数小于模压制品环向和母线方向的最大热膨胀系数时，在室温下脱除步骤二中经热压固化后的组合件的阴模，然后将脱除阴模后的组合件加热至(T-30)℃～(T-10)℃后脱除阳模，得到模压制品；所述T为纤维布预浸料中树脂的玻璃化转变温度，单位为℃。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤一中所述整体铺设的方式是指采用一整块纤维布预浸料进行铺设。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤一中铺设基础层时，纤维布预浸料的铺设范围超出模压制品的边缘。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤一中铺设完包裹层后，将基础层纤维布预浸料超出模压制品边缘的部分折叠90°。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤一中所述纤维布为无纺布、单向布、平纹布、斜纹布和缎纹布中的一种或几种。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，所述纤维布的材料为玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维中的一种或几种。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤三中将脱除阳模后的组合件加热至(T-20)℃后脱除阴模。

上述的一种提高纤维布模压复合材料制品成品率的方法，步骤三中将脱除阴模后的组合件加热至(T-20)℃后脱除阳模。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用整体铺设的方式在模具的阳模外表面铺设至少一层纤维布预浸料，形成基础层，然后在基础层上逐层铺设纤维布预浸料，形成中间层，再采用整体铺设的方式在中间层上铺设至少一层纤维布预浸料，形成包裹层的技术手段，提高了制品层间剪切强度，预防开裂的优势，制备的模压制品具有缺陷少、完整性好、力学性能优异、可靠性高、表观质量好、成品率高等优点，模压制品的成品率可达80％以上。

2、采用本发明的方法制备的模压制品的内、外表面均采用整体纤维布完全包裹，避免了脱模过程局部开裂的现象。