[发明专利]含有分层损伤的智能复合材料制备方法

摘要

本发明公开了一种含分层损伤的智能复合材料结构制备方法，主要解决现有制备智能复合材料时对材料本身结构影响大、制备成本高的问题。其方案是：用切割机切割纤维布得到不同纤维铺层角的纤维布条；采用梯形滑梯走线结构在两片纤维布条上铺设光纤光栅传感器形成光纤层，并将两片光纤层背对背放置，中间放置聚四氟乙烯薄膜作为预制损伤层；再以损伤层为起点，在其上下铺设相同层数的纤维布条，形成叠好的纤维布条整体，再依次覆盖隔离膜、透气毡和真空袋，并用高温密封胶密封；最后将密封好的整体转移至热压罐中在设定的工艺条件下固化，得到含预制损伤层的智能复合材料。本发明对材料本身结构影响小、制备成本低，可用于对复合材料的健康检测。

主权项

1.一种含分层损伤的智能复合材料制备方法，其特征在于，包括有如下步骤：(1)准备所用基本材料，并用消毒液擦洗工作台面，以确保材料表面清洁，该基本材料包括：纤维布、聚四氟乙烯薄膜、全透明环氧树脂胶、光纤光栅传感器、高温硅胶、高温胶带、平板模、隔离膜、透气毡、真空袋和高温密封胶；(2)根据试验件尺寸及铺层角度的要求，用切割机从不同方向切割纤维布，同时在切割时留有余量用以后续再切割修饰，得到不同铺层角的纤维布条；(3)铺设光纤层：取其中的两片纤维布条，每片布条的上方各放置一个光纤光栅传感器；使用耐高温的聚四氟乙烯薄膜在纤维布条表面设计一个梯形滑梯的走线结构，将光纤光栅传感器从纤维布条引到平板模上，即得到两层光纤层；(4)使用聚四氟乙烯薄膜作为隔离层，在薄膜的下面刷上一层全透明环氧树脂胶，黏在(3)制作的两层光纤层的中间位置处，作为预制损伤层；(5)整体复合：5a)按照所需的铺层角要求在两层光纤层的上下分别铺设相同层数的纤维布条，依次覆盖隔离膜、透气毡和真空袋，并用高温密封胶密封为一个纤维整体；5b)将纤维整体转移至热压罐中，并按3℃/min的升温速度将热压罐升至200℃，保持8小时，再以3℃/min的降温速度降至65℃结束，其中温度在20℃‑100℃时，压力保持在0.25MPa，随后保持压力为0.45MPa至结束，在该条件下进行固化，即得到一种含分层损伤的智能复合材料。