[发明专利]一种基于动态热屏障的树脂基复合材料加热固化方法

权利要求书

1.一种基于动态热屏障的树脂基复合材料加热固化方法,其特征在于针对于复合材料构件自发热固化特点，在复合材料及模具外围，施加传热特性可动态调控的柔性隔热屏障，根据树脂基复合材料固化过程的化学放热特性，测量复合材料厚度及面内各点温度，按照主动温度均匀化控制策略，在升温、保温及降温过程中动态调控隔热屏障的传热特性，实现复合材料厚度方向或面内温度分布的主动控制。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的传热特性可动态调控的柔性隔热屏障主体由传热系数极低的柔性材料构成，施加方法为紧密包覆于复合材料构件的真空袋体系表面，将复合材料构件自身发出的热量封锁于柔性隔热屏障内，所述的传热系数极低的柔性材料为气凝胶、聚氨酯泡沫、玻璃棉或复合硅酸盐毡类隔热材料，针对微波固化或电磁感应加热固化方式，柔性隔热屏障应采用透波材料制作。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于动态调控隔热屏障的传热特性的方法为物理施加-撤离或改变热屏障内传热介质的方法，所述的物理施加-撤离的方法即采用手动或自动装置动态装载和撤离柔性隔热屏障，采用微波和感应加热固化时，应使用能在高能电磁辐射场中正常运行的机械装置动态装载和撤离柔性隔热屏障；所述的改变热屏障内传热介质的方法为向热屏障内通以流速流量可控的强效冷却流体以提升热屏障的吸热和耗散能力。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于所述的机械装置动态装载和撤离柔性隔热屏障装置为防辐射机械臂或齿轮组。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的复合材料自发热固化，即复材构件自身作为固化加热源，采用损耗外部输入的电能从而发热并固化复合材料自身，或利用复合材料释放出自身存储的化学能；所述的损耗外部输入的电能加热为微波固化、电磁感应固化或纤维复合材料自阻电热固化，所述的化学能加热固化为树脂基前端固化。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的主动温度均匀化控制策略为根据实时测量的温度分布，判断升温速率和最高温度，对于自加热升温阶段，施加传热系数极低的热屏障，实现厚度方向和面内零温差；对于厚度方向发生反应放热冲击，实际平均温度超过设定阈值，设置提前量触发动态撤离程序，热屏障撤离使复材暴露在开敞常温中，或通以高速冷却液，迅速释放热冲击，对于厚度方向温差超过设定阈值，设置提前量触发施加程序，热屏障重新施加，使得复合材料重回零温差状态，所述的阈值及提前量根据复合材料的材料、尺寸、固化方式、工艺曲线的不同进行选择。