熱膨脹模壓法成型復(fù)合材料夾層結(jié)構(gòu)工藝及其性能研究.pdf

1、本文在傳統(tǒng)泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的成型工藝的基礎(chǔ)上，探索了一種新型的夾層結(jié)構(gòu)成型工藝。傳統(tǒng)工藝需要熱壓罐、真空袋、壓力袋等外部設(shè)備來為成型提供壓力。本文提出了利用泡沫本身熱膨脹和剛性模具的限制作用，為泡沫夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料提供成型壓力，探討一種新的夾層結(jié)構(gòu)成型工藝方法。此工藝不需要外部設(shè)備提供壓力，從而降低了復(fù)合材料的生產(chǎn)成本。通過對泡沫芯材的模壓發(fā)泡工藝的控制、監(jiān)測并分析了夾層結(jié)構(gòu)成型時(shí)內(nèi)部產(chǎn)生壓力的大小。同時(shí)，對利用該工藝加工的夾層結(jié)構(gòu)

2、彎曲強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度以及抗沖擊性能進(jìn)行了表征。 在熱膨脹模壓法制備夾層結(jié)構(gòu)的可行性設(shè)計(jì)階段，首先選擇了合適的泡沫芯材，EPS泡沫的膨脹特性決定了它能夠提供合適的加壓時(shí)機(jī)和足夠的壓力；通過粘度測試實(shí)驗(yàn)選擇了符合工藝要求的基體樹脂體系，從理論上證明了這種工藝的可行性。 利用自行設(shè)計(jì)并加工的熱膨脹模壓裝置試制出夾層結(jié)構(gòu)試樣，證實(shí)了這種工藝的實(shí)際可行性。不同的發(fā)泡工藝對成型過程中產(chǎn)生的壓力有著明顯的影響，低溫、短時(shí)間發(fā)泡成型的泡沫

3、芯材會(huì)在隨后的夾層結(jié)構(gòu)成型中產(chǎn)生更大的壓力。 夾層結(jié)構(gòu)試樣力學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：在一定的芯材本身產(chǎn)生成型壓力條件下，較大的成型壓力能有效地提高夾層結(jié)構(gòu)的彎曲強(qiáng)度，但隨著密度的增加，泡沫芯產(chǎn)生的壓力增大到一定值后，彎曲強(qiáng)度值增加趨于穩(wěn)定。同種密度條件下，改變發(fā)泡工藝參數(shù)對剝離強(qiáng)度的影響不大，但夾層結(jié)構(gòu)的剝離強(qiáng)度隨面板的含膠量的增加而提高。熱膨脹法成型的夾層結(jié)構(gòu)，由于其特殊的內(nèi)部泡沫結(jié)構(gòu)，其抗沖擊能力較通常工藝加工的泡沫夾層結(jié)構(gòu)有所提高