[发明专利]一种改善复合材料结构件流道下发白的导流管及方法

说明书

技术领域

本发明涉及真空灌注技术领域，尤其涉及一种改善复合材料结构件流道下发白的导流管及方法。

背景技术

随着复合材料技术的飞速发展，用于纤维增强复合材料的大型结构件也在不断发展，如随着大型风力发电机组功率的提高，叶片的长度和重量不断增加，对材料性能的要求也越来越高，船舶的发展对复合材料性能的要求也在逐渐提升。

复合材料已经由木质、帆布、金属等发展为复合材料，其由基体和增强体组成，使各种材料在性能上取长补短，产生协同效应，满足不同的要求。复合材料强度和刚度大，重量轻，可设计型强，抗疲劳性能良好，减振性能良好，耐高温，安全性好，成型工艺简单，固化后残余应力很小。特别是纤维增强复合材料，其在力学性能、物理性能和化学性能等方面都明显优于单一材料。纤维增强复合材料主要由基体和增强纤维两大部分构成。基体通常使用热塑性树脂或热固性树脂，虽然这种材料的强度和模量都比较低，但由于其却有良好的粘弹性和弹塑性，可经受较大的应变，基体通过其和纤维表面上的粘结力、截面上的剪切应力，支撑纤维、传递载荷、均匀载荷。

复合材料作为大型结构件的重要组成部分，其质量决定着结构件的性能和寿命，而结构件的质量及性能主要由组成结构件的材料性能及加工成型工艺决定。对于选定材料的大型结构件如风力发电叶片及船舶等大型结构件来说，保证叶片或船舶的整体质量和性能的关键就取决于结构件的成型工艺。

目前风电叶片、船舶所用复合材料以玻璃纤维复合材料占主要地位，通过真空灌注工艺灌注而成，真空灌注工艺影响因素复杂多变，成型后的构件包含多种质量缺陷，而成型结构件灌注流道下发白现象尤为常见，且大部分原因为树脂管内树脂放热温度过高导致，这样的缺陷严重影响结构件的质量和性能，需要一种简单、方便、易于操作可行的方法来解决。

发明内容

本发明为解决现有技术中的上述问题，提出一种改善复合材料结构件流道下发白的导流管及方法。

本发明所提供的改善复合材料结构件流道下发白的导流管及方法，旨在灌注结束后，在树脂放热阶段，温度升高使树脂管扁掉，流道内树脂流到玻纤结构层中，从而避免了树脂管内树脂放热对其下面玻纤结构层的影响，从而解决流道下发白的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的第一个方面是提供一种改善复合材料结构件流道下发白的导流管，所述导流管采用耐温较低的材质，其室温条件下具有足够的硬度不变形，且在用于真空灌注时在高于室温的温度条件下可受热软化变形。

进一步地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述高于室温的温度为50-90℃。

进一步优选地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述导流管主要材质为PP、PE、PVC、PET中的一种或几种。

更进一步优选地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述导流管的横截面为三角形结构、椭圆形结构、四边形结构或其它不规则结构。

更进一步较为优选地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述三角形结构的导流管的横截面边长为5-60mm。

进一步地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述三角形结构的导流管的厚度为1-5mm。

进一步优选地，在所述的改善复合材料结构件流道下发白的导流管中，所述三角形结构的导流管的顶角较为为60-150°。

本发明的第二个方面是提供一种用于改善复合材料结构件流道下发白的方法，采用上述所述导流管对复合材料结构件进行真空灌注。

进一步地，在所述的用于改善复合材料结构件流道下发白的方法中，所述复合材料结构件与所述导流管之间依次设有脱模布、打孔隔离膜、导流网层和垫板层。

进一步地，在所述的用于改善复合材料结构件流道下发白的方法中，所述导流管包覆在外层真空袋下进行真空灌注。

本发明采用上述技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

本发明提供了一种改善复合材料结构件流道下发白的导流管，将树脂导流管的材质设计为耐温较低的材质，这种材质的导流管在室温时具有一定的硬度而不变形，方便灌注；而在灌注结束升温固化阶段，导流管受热变软，在一定温度时在真空压力下发生软化扁掉，使得导流管内的树脂残留量会大大减少，从本质上改善了结构件流道下发白的问题；