[发明专利]共固化短纤维树脂基阻尼复合材料的成型工艺及成型件

说明书

针对复合材料圆筒形零件加工方法，本申请公开了一种共固化短纤维树脂基阻尼复合材料的成型工艺及成型件，与传统的树脂基复合材料薄壁筒的离心加工工艺不同，该工艺采用的原材料是由三种不同密度材料组成，包括两种不同密度的短纤维环氧树脂和一种阻尼材料。在进行离心成型时，这三种材料被制成流体按照密度的大小分三次分别进行匀速注入，利用这三种材料所受离心力的不同进行分层，当三种材料分布稳定后依照树脂的固化工艺进行共固化，得到壁厚均匀的嵌入式共固化短纤维树脂基阻尼复合材料圆筒形薄壁件，该法加工出的工件除了具有良好的减振隔声性能外，还具有质量高、气孔等缺陷少、致密度高、机械性能好等特点。

技术领域

本发明涉及一种嵌入式共固化短纤维树脂基阻尼复合材料的离心成型方法及成型件，属于功能复合材料的研究领域。

背景技术

材料是科学技术发展的基础，树脂基复合材料作为最先发展起来的一大类新型材料，对科学技术的发展产生了极大的推动作用，特别是对航空航天领域的影响尤为显著。在空间技术需求急速发展的今天，对树脂基复合材料的要求也越来越高。

发明人发现现在运用离心成型工艺加工的树脂基复合材料薄壁筒多为单层，只使用一种树脂混合短纤维和固化剂进行浇注，这样得到的薄壁筒存在着减振吸声性能差的缺点。

现阶段航空航天领域对树脂基复合材料的要求越来越高，而单层的树脂基复合材料薄壁筒越来越不能满足现在的高动态性能要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种嵌入式共固化短纤维树脂基阻尼复合材料圆形薄壁筒的离心成型工艺，该薄壁筒不仅结构更结实而且它的减振吸声性能更好，弥补了现有复合材料薄壁筒的不足。

为了实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种嵌入式共固化短纤维树脂基阻尼复合材料的离心成型工艺,包括以下步骤：

配置密度大于1.20g/cm³的短纤维环氧树脂、密度小于0.90g/cm³的短纤维环氧树脂和密度为0.95-1.10g/cm³的阻尼溶液；

配制脱模剂涂料，均匀的涂抹在模具的型腔内；

预热模具的型腔壁，使涂料中的水分充分蒸发；

确定浇注的转速；

在模具型腔内依次浇注外部高密度短纤维树脂层、中间阻尼层、内部低密度短纤维树脂层；

对模具的型腔加压、加热使材料共固化；

打开模具，取出成型件，进行后处理。

作为进一步的技术方案，所述的密度大于1.20g/cm³的短纤维环氧树脂是用密度大于1.20g/cm³的环氧树脂混合长度在30-50毫米之间的短纤维和固化剂制得。

作为进一步的技术方案，所述的密度小于0.90g/cm³短纤维环氧树脂是用密度小于0.90g/cm³的环氧树脂混合长度在30-50毫米之间的短纤维和固化剂制得。

作为进一步的技术方案，在配制前密度大于1.20g/cm³的短纤维环氧树脂和密度小于0.90g/cm³短纤维环氧树脂时，提前将高密度环氧树脂和低密度环氧树脂加热，当温度升高至100～120℃时，树脂的黏度逐渐减小，将短纤维分别放进两种环氧树脂中，采用超声波振动进行搅拌这样会让环氧树脂与短纤维混合的更加均匀，然后静置，最后再加入固化剂搅拌均匀，进行浇注。

作为进一步的技术方案，在配置阻尼材料溶液时，将称好的阻尼材料原胶置于容器中，加入有机溶剂，搅拌均匀，然后进行密封，放置于阴凉处，阻尼材料溶解后便可得到阻尼材料的胶浆溶液。