[实用新型]一种定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的温度冲击试样。

背景技术

随着纤维增强复合材料在航空飞机领域应用逐渐广泛，涂覆在复合材料表面的胶衣树脂受到越来越多的重视。抗温度冲击开裂性能是判断胶衣树脂是否满足航空飞机使用的重要指标之一。一方面，飞机在高速飞行时，机身通过气流摩擦能够升至100℃以上的高温；另一方面，作为跨地域交通工具，出发地与目的地之间可能会存在较大温差。飞机复合材料结构胶衣在交变温度的冲击下，产生大的内应力，若胶衣抗开裂性较差，就会出现开裂，从而丧失保护和美观的作用。

目前，针对胶衣耐温度冲击开裂性能检测手段较为单一，通常是直接选取整个成型部件或其中一部分，在环境温度箱或液体浴中进行温度冲击试验，经过极端温度冲击后观察部件的开裂、分层及其他破坏形貌。目前，一般的胶衣使用环境温度箱在标准温度冲击(85℃*30min/-55℃*30min)下需要数百次循环，甚至上千次才能够出现胶衣结构破坏，费时费力而且破坏随机性较大。

发明内容

本实用新型的目的是，提供一种能够快速定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样，可有效节省评估试验时间和试验资源。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样，它包括用于航空的胶衣树脂和正多边形钢片，所述用于航空的胶衣树脂呈圆盘状，正多边形钢片等厚嵌入胶衣树脂的中心处.

上述方案中，所述正多边形钢片的线膨胀系数在-50～100℃温度范围内稳定在1～1.2×10^-5(1/℃)。

上述方案中，所述正多边形钢片呈正六边形或六角星形状。其中，正多边形钢片的棱角角度越小，棱角处胶衣树脂承受的热应力越大。因此，对于耐冲击性能较好的胶衣树脂可选用六角星形钢片，耐冲击性能较差的胶衣树脂可选用正六边形钢片。

上述方案中，所述用于航空的胶衣树脂的直径为100～110mm，厚度为0.5mm～2mm。

上述方案中，所述正多边形钢片的边长为10～12mm，厚度与用于航空的胶衣树脂保持一致。

上述方案中，通过调整用于航空的胶衣树脂的厚度，能够模拟不同涂覆厚度的胶衣树脂在交变温度冲击下的开裂效果。

上述方案中，所述用于航空的胶衣树脂在圆形模具槽中浇注并固化成型，其中正多边形钢片预先设置于圆形模具槽的中心处，用于航空的胶衣树脂在圆形模具槽与正多边形钢片之间浇注并固化后(用于航空的胶衣树脂浇注厚度与正多边形钢片厚度保持一致)，使正多边形钢片嵌入固化后的用于航空的胶衣树脂的中心处(圆心处)。

本实用新型的有益效果为：

1)本实用新型通过在用于航空的胶衣树脂的中心处嵌入正多边形钢片，在温度冲击过程中，正多边形钢片与胶衣树脂存在热膨胀系数的差异，在正多边形钢片棱角处产生较大的热应力，促进胶衣树脂与多边形钢片的开裂，可快速定性模拟用于航空的胶衣树脂在各种昼夜温差、地域温差等冲击下的开裂情况，并可快速定性评判不同用于航空的胶衣树脂的抗温度冲击开裂性能。

2)通过改变胶衣树脂厚度、正多边形钢片形状，可实现不同程度的由温度差引发开裂的加速模拟。

3)对用于航空的胶衣树脂在其棱角处的开裂情况进行监测，可减少常规的用于航空的胶衣树脂试样开裂的随机性和试验误差，提高实验数据的可比性，节省大量的试验时间和试验资源。

附图说明

图1为本实用新型实施例1所述定性评估用于航空的胶衣树脂抗温度冲击开裂性能的试样的结构示意图。

图2为本实用新型实施例1所需模具在浇筑用于航空的胶衣树脂前的俯视图(不含碳纤维预浸布)。

图3为本实用新型实施例1所需模具在浇筑用于航空的胶衣树脂后的主视图(加盖碳纤维预浸布)

图4为本实用新型实施例2测得的不同增韧剂改性所得用于航空的胶衣树脂在温度冲击环境下的循环次数监测结果。

其中：1为用于航空的胶衣树脂，2为六角星形钢片，3为组装好的殷钢模具槽，4为螺栓，5为模具底座，6碳纤维预浸布。

具体实施方式

为更好地理解本实用新型，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的描述。

实施例1