[发明专利]提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法

说明书

技术领域

本发明属于复合材料构件制备技术领域，具体涉及一种提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法。

背景技术

缠绕成型工艺在实际应用过程中具有成型工艺简单的特点，适用于制备具有复杂外型面或两端具有法兰盘连接的产品，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。

现有的厚壁复合材料构件具有内部孔隙率高、纤维体积含量低等问题，造成其产品性能偏低，废品率较高，产品浪费极大。

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，提供一种提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法。该方法采用铺覆一层或多层玻璃布对湿法缠绕制备的厚壁复合材料构件表面浮胶进行吸胶处理，可以大幅度降低树脂含量，有利于内部气泡向表面的迁移溢出，降低产品内部的孔隙率，提高纤维体积含量；并在吸胶处理后的厚壁复合材料构件表面按顺序铺覆表面毡、带孔脱模布和吸胶毡，然后包裹一层真空袋并进行抽真空处理，最后在真空状态下送入固化炉进行固化成型，可以进一步降低厚壁复合材料构件的气泡含量，降低产品内部的孔隙率，提高纤维体积含量，提高制品表面光洁度，固化后的制品具有纤维体积含量高、缺陷少、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：一种提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、采用湿法缠绕制备厚壁复合材料构件；所述厚壁复合材料构件是指壁厚不小于4mm的复合材料构件；

步骤二、在步骤一中所述厚壁复合材料构件外表面铺覆一层或多层玻璃布对厚壁复合材料构件外表面的浮胶进行吸胶处理，然后去除玻璃布，在去除玻璃布后的厚壁复合材料构件外表面铺覆表面毡；

步骤三、在步骤二中所述表面毡上依次铺覆带孔脱模布和吸胶毡，然后将铺覆带孔脱模布和吸胶毡后的厚壁复合材料构件用真空袋包裹后进行抽真空处理，最后在真空状态下将抽真空处理后的厚壁复合材料构件送入固化炉中进行固化处理；

步骤四、去除步骤三中经固化处理后的厚壁复合材料构件表面的吸胶毡和带孔脱模布。

上述的提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法，其特征在于，步骤二中所述吸胶处理的时间不小于10s。

上述的提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法，其特征在于，步骤二中所述表面毡的面密度不大于20g/m²。

上述的提高湿法铺缠厚壁复合材料构件中纤维体积含量的方法，其特征在于，步骤三中所述抽真空处理的绝对真空度不大于100Pa。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明采用铺覆一层或多层玻璃布对湿法缠绕制备的厚壁复合材料构件表面浮胶进行吸胶处理，可以大幅度降低树脂含量，有利于内部气泡向表面的迁移溢出，降低产品内部的孔隙率，提高纤维体积含量，使制品具有纤维体积含量高、缺陷少、力学性能优异、可靠性高、表观质量好、成品率高等优点。

2、本发明的排除气泡工艺先进：在吸胶处理后的厚壁复合材料构件表面按顺序铺覆表面毡、带孔脱模布和吸胶毡，然后包裹一层真空袋并进行抽真空处理，最后在真空状态下送入固化炉进行固化成型，可以进一步降低厚壁复合材料构件的气泡含量，降低产品内部的孔隙率，提高纤维体积含量，提高制品表面光洁度，固化后的制品具有纤维体积含量高、缺陷少、力学性能优异、可靠性高、表观质量好、成品率高等优点。

4、本发明的方法应用范围广，可广泛用于对产品热力学性能要求高的场合，如卫星主承力构件、低热胀构件等。

下面通过实施例，对本发明技术方案做进一步的详细说明。

具体实施方式

实施例1

本实施例包括以下步骤：

步骤一、采用湿法缠绕制备厚壁复合材料构件(壁厚为4mm的复合材料筒)，具体方法为：根据所要制备厚壁复合材料构件的形状和尺寸选择模具，在模具表面铺设2层平纹布(采用M40J高模碳纤维编织，经纬向比例1:2，纬向沿产品轴向)，然后采用湿法缠绕工艺在铺设的平纹布上缠绕1层M40J高模碳纤维(采用ZEF-001环氧树脂浸渍)，反复铺设平纹布和缠绕M40J高模碳纤维至所需厚度(4mm)；