一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103862764103862764A(43)申请公布日2014.06.18(21)申请号201310717193.8(22)申请日2013.12.23(71)申请人中航复合材料有限责任公司地址101300北京市顺义区双河大街中航工贸大楼507(72)发明人钟翔屿包建文李晔刘刚李伟东陈祥宝(74)专利代理机构中国航空专利中心11008代理人李建英(51)Int.Cl.B32B27/06(2006.01)B32B3/12(2006.01)权利要求书1页权利要求书1页说明书4页说明书4页(54)发明名称一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法(57)摘要本发明属于复合材料制备技术，涉及一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法。采用蜂窝、预浸料、液态成型树脂作为原材料，先将与液态成型树脂相容的树脂体系制备的预浸料贴覆在蜂窝芯材的上下表面，并将完成贴覆预浸料的蜂窝芯材在热压罐中完成预固化或固化，完成预固化或固化后的玻璃化温度高于后续的注射温度50℃，将完成预固化或固化的蜂窝夹层结构用不高于0.3MPa的注射压力进行液态成型，获得液态成型工艺制备的蜂窝夹层结构复合材料。本发明提高了液态成型的适用范围，可用于航空航天应用的液态成型蜂窝夹芯结构复合材料，对于表面质量要求较高和尺寸精度要求较高的蜂窝夹芯结构复合材料提供了新的设计思路和制备方法。CN103862764ACN10386274ACN103862764A权利要求书1/1页1.一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，采用蜂窝、预浸料、液态成型树脂作为原材料，先将与液态成型树脂相容的树脂体系制备的预浸料贴覆在蜂窝芯材的上下表面，并将完成贴覆预浸料的蜂窝芯材在热压罐中完成预固化或固化，完成预固化或固化后的玻璃化温度高于后续的注射温度50℃，将完成预固化或固化的蜂窝夹层结构用不高于0.3MPa的注射压力进行液态成型，获得液态成型工艺制备的蜂窝夹层结构复合材料。2.根据权利要求1所述的一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，所述的液态成型工艺为树脂传递模塑、真空辅助树脂注射、真空浸渍、反应注射模塑工艺或以上成型工艺的变体。3.根据权利要求1所述的一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，所述的蜂窝为对位或间位芳纶纸浸渍酚醛树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂及其改性树脂形成的蜂窝或铝合金蜂窝或钛合金蜂窝。4.根据权利要求1所述的一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，所述的液态成型树脂是指不饱和聚酯、乙烯基树脂、环氧树脂、氰酸酯树脂、双马树脂、聚酰亚胺树脂或其改性树脂。5.根据权利要求1所述的一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，所述的液态成型树脂在注射温度下的黏度不低于200mPa.S。6.根据权利要求1所述的一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法，其特征是，所述的预浸料为与液态成型树脂相容的树脂作为基体的预浸料。2CN103862764A说明书1/4页一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法技术领域[0001]本发明属于复合材料制备技术，涉及一种用液态成型工艺制备蜂窝夹层结构复合材料的方法。背景技术[0002]蜂窝夹层结构以其轻质高刚度的特点广泛应用于航空航天飞行器的结构中，而液态成型工艺因其具有的独特优点在航空航天结构中开始了较为广泛的应用。但由于液态成型工艺通常是将低黏度树脂注射入预先铺放增强体的模腔中后固化成型，树脂需要在模腔内流动，因此，对于夹芯结构制件的制备，通常需使用闭孔型泡沫作为芯材，而无法使用开孔型泡沫或蜂窝，否则由于树脂的流动，树脂将泡沫孔或蜂窝格子填满，从而无法制备出夹层结构。[0003]国内外对液态成型制件的要求越来越高，制件从普通的层压板向夹芯结构发展。为适应不同的结构需求，同时满足结构的进一步减重要求，闭孔泡沫体密度一般都高于蜂窝和开孔泡沫，且采用液态成型使用泡沫制备夹芯结构时，由于泡沫表面对树脂的大量吸附（一般为100g/m2～800g/m2），将付出较大的重量代价。实际上，该吸附树脂的重量仅提供蒙皮和泡沫的粘结强度，对于刚度的贡献较小，尤其在制备薄蒙皮（1～3层）轻质芯材夹芯结构制件时往往得不偿失，因此，一般设计不采用液态成型方法。但该类制件由于蒙皮较薄，若采用普通的热压罐成型方法来制备，对于预浸料的预浸均匀性和树脂的流动性将提出很高的要求，而且往往使用板芯胶膜，也增加了结构重量，且成本较高；而液态成型工艺恰恰在传统热压罐成型的以上几点上具有独特的优势：由于采用闭合模具或半闭合模具，成型前树脂会充分流动，制件的表面质