碳纖維增強樹脂基復合材料微波間接加熱固化工藝研究
【學位授予單位】:南京航空航天大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2018
【分類號】:V261.97
【圖文】:
南京航空航天大學碩士學位論文第一章 緒論.1 研究背景和意義.1.1 先進復合材料的應用復合材料是指兩種或兩種以上具有獨立性能的材料,通過物理或化學的方法組合形成具有全新性能的材料。根據(jù)其基體種類不同,常見的復合材料可分為金屬基復合材料、非金屬基復合材料和聚合物基復合材料。碳纖維增強樹脂基復合材料(CFRPs)是一種的聚合物基復合材料,具有高比強度和比模量、抗疲勞、耐腐蝕等優(yōu)點[1-2],如圖 1.1,被廣泛應用于汽車、船舶、風力發(fā)電、航空航天等領域[3-4]。
圖 1. 2 空客飛機復合材料用量1.1.2 熱壓罐固化技術與微波固化技術目前航空領域復合材料構件 80%以上采用熱壓罐成型技術[12]。熱壓罐成型技術的原是:通過風機將電熱絲產(chǎn)生的熱量均勻吹散到密閉罐體中,熱量通過熱傳遞和熱傳導的方經(jīng)過工裝和輔助材料逐步到達復合材料,由內(nèi)而外的加熱復合材料,冷卻時通過循環(huán)水帶熱量,使工裝和復合材料降溫[13-15]。熱壓罐固化設備和原理如圖 1.3 所示。復合材料熱壓固化工藝技術成熟,成型過程中罐內(nèi)溫度均勻,產(chǎn)品孔隙率低[16]。但通過與大型航空企合作發(fā)現(xiàn),復合材料熱壓罐固化技術仍存在以下缺點[17-18]:(1)工藝控制性差。熱壓罐固化過程中,熱量傳遞的路徑為:電熱絲—空氣—工裝輔助材料—復合材料。存在溫度滯后的現(xiàn)象,導致工藝控制性差。(2)固化時間長。采用熱壓罐固化復合材料時,熱量通過逐步傳導的方式由外到內(nèi)熱復合材料,為了降低復合材料內(nèi)外的溫差,通常采用較低的升溫速率和多個保溫平臺來證充分傳熱。因此固化工藝時間長,成型周期可達 10 小時[7]。(3)能耗高。復合材料熱壓罐固化過程中,熱量經(jīng)過多層介質逐步傳遞到復合材料
【參考文獻】
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本文編號:2734508
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