[发明专利]一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片及其制备方法

摘要

本发明公开一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片及其制备方法，对叶片模具外形进行设计，包括不同强度和刚度要求的具体强化部位的设计；应用碳纤维三维预制体多部位组合编织技术对叶片主体及叶片特定强化部位进行一体化编织，得到三维立体编织结构；三维立体编织结构制备完成后，沿三维立体编织结构厚度方向作二次缝合强化处理，得到二次缝合结构；以热固性树脂胶液为基体，采用真空导入与快速热固化相结合的工艺完成所述三维立体编织结构的树脂复合工序以及最终碳纤维复合材料螺旋桨叶片的制备。多种三维立体编织结构、二次缝合技术以及真空导入与热固化相结合工艺的应用，使螺旋桨叶片的强度得到加强，使叶片的生产效率得到有效提高。

主权项

一种飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片的制作方法，包括以下步骤：(1)根据空气动力学原理进行叶片模具外形设计，包括不同强度和刚度要求的具体强化部位的设计，叶片模具长度为1‑15m，宽度为0.3‑3m；(2)应用碳纤维三维预制体多部位组合编织技术对叶片主体及叶片特定强化部位进行一体化编织，得到三维立体编织结构，预制体多部位组合编织技术，采用T300、T700或M40碳纤维束状加捻纱线中的一种或多种；(3)三维立体编织结构制备完成后，沿三维立体编织结构厚度方向作二次缝合强化处理，得到二次缝合结构，二次缝合强化处理的缝合纱线选用T300、T700或M40碳纤维束状加捻纱线中的一种或多种，二次缝合结构的纤维重量占三维立体编织结构重量的5‑40％；(4)以热固性树脂胶液为基体，采用真空导入与快速热固化相结合的工艺完成所述三维立体编织结构的树脂复合工序以及最终碳纤维复合材料螺旋桨叶片的制备；热固化过程在大型烘箱中进行，热固化的温度为80‑120℃，热固化的时间为3‑6小时；真空导入的真空度为0.06‑0.1MPa；制得的飞机用三维编织复合材料螺旋桨叶片，其包括内部的三维立体编织结构以及浸渍固化在所述三维立体编织结构上的树脂层，所述三维立体编织结构包括三维立体编织结构的主体部分、三维立体编织结构的边缘增强结构以及沿叶片厚度方向的二次缝合结构；三维立体编织结构的主体部分采用三维四向或三维五向编织结构，所述三维立体编织结构的边缘增强结构采用三维五向或三维四向编织结构。