一種環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊制造技術

本實用新型專利技術屬于復合材料孔隙率評估與無損檢測技術，涉及一種環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊。所述的復合材料孔隙率試塊由一組含有不同孔隙含量的試塊組成，每個試塊由多向鋪層構成，鋪層方向按照+45°、-45°、0°和90°方向依次鋪層，每個試塊中的孔隙分布在各鋪層界面之間，復合材料孔隙率試塊的孔隙含量級差包括0-0.5%、1-1.5%、1.5-2%,復合材料孔隙率試塊中的每個試塊的孔隙率體積含量分布均勻性小于0.6%。本實用新型專利技術工藝結構與三種實際多向鋪層復合材料結構一致，復合材料孔隙率含量與復合材料實際可能產生的孔隙率特性一致，為復合材料孔隙率的超聲檢測提供了一種真實有效地比對基準和評估參考依據。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術屬于復合材料孔隙率評估與無損檢測技術，涉及一種環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊。技術背景·復合材料中孔隙率超過一定體積含量時，會引起復合材料結構力學性能的下降，特別是隨著復合材料在航空航天等產品上批量應用，要求對復合材料承力結構進行孔隙率評估與檢測，將復合材料孔隙率控制在設計要求的損傷容限范圍內。目前主要采用兩種檢測方法(1)取樣金相分析方法，通過對隨爐件或者被檢測復合材料零件中加工余量區取樣后，進行金相觀察分析，從而間接推測復合材料零件中的孔隙率含量；(2)超聲比對法，利用與已知孔隙率分布的復合材料試塊進行對比，通過分析來自對比試塊和被檢測零件之間的超聲信號對應關系，評定被檢測復合材料零件的孔隙率含量的符合性，這就需要先有復合材料孔隙率試塊，目前沒有公開的市售環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊，國外極少數企業有一些自用的環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率對比試塊，但其復合材料孔隙率含量級差分布具有明顯的不確定性，復合材料孔隙率試塊中的每個試塊的孔隙率體積含量分布波動性和離散性大，復合材料孔隙率試塊的厚度單一。
技術實現思路
本技術的主要目的是提出一種能夠用于準確地檢測復合材料零件的孔隙率含量的環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊。本技術的技術解決方案是，所述的復合材料孔隙率試塊由一組含有不同孔隙含量的試塊組成，由不同角度纖維的鋪層構成，鋪層方向按照+45°、-45°、0°和90°方向依次鋪層，復合材料孔隙率試塊的孔隙含量級差包括0-0. 5%、1-1. 5%、1. 5-2%,復合材料孔隙率試塊中的每個試塊的孔隙率體積含量分布均勻性小于O. 6%ο所述的復合材料孔隙率試塊包括3mm、5mm和9mm三種厚度的試塊，每種厚度孔隙率試塊對應一個復合材料鋪層組合，每種厚度孔隙率試塊的孔隙含量級差包括0-0. 5%、1-1. 5%、1· 5-2%。所述的每個試塊以各種角度的鋪層組合構成不同厚度的復合材料孔隙率試塊。本技術具有的優點和有益效果，本技術的復合材料孔隙率含量具有不同的體積含量級差分布，可以用于不同厚度復合材料結構件孔隙率的超聲檢測與評估分析；本技術的復合材料孔隙率試塊包括多種不同厚度，每種厚度復合材料孔隙率試塊又包含有不同的孔隙率分布，每個試塊的孔隙率體積含量分布均勻性好，對實際復合材料結構件孔隙率的評估和儀器檢測參數調節以及復合材料孔隙率的評估與分析的準確性和代表性更好。本技術的復合材料孔隙率試塊的工藝結構和孔隙率的物理特征與分布與實際被復合材料結構完全一致，復合材料孔隙率試塊中孔隙率的代表性和真實性更好。附圖說明圖I是本技術的復合材料孔隙率試塊鋪層示意圖。具體實施方式以下結合附圖對本技術作詳細說明。用于復合材料孔隙率檢測的孔隙率試塊，它由多個不同鋪層方向的碳纖維預浸料鋪層組成，如圖I所示；復合材料孔隙率試塊中的鋪層方向包括+45°方向鋪層1、_45°方向鋪層2、0°方向鋪層3、90°方向鋪層4及其他們的組合，構成不同厚度的復合材料孔隙率試塊，每種厚度對應一個復合材料鋪層組合，不同方向鋪層中的纖維取向如圖I所示；復合材料孔隙率試塊的鋪層數量η根據復合材料孔隙率試塊厚度H設定H = nXh，h為單個預浸料鋪層的厚度；預浸料鋪層結構采用CyCOm977-2-35-12KHTS-268 ;試塊的制作工藝采用CyCOm977-2-35-12KHTS-268預浸料鋪層結構成型工藝制作而成；所說的復合材料孔隙率試塊由多向鋪層構成，鋪層方向包括+45°、-45°、0°和90°方向鋪層以及他們的組合構成，鋪層的數量由復合材料孔隙率試塊厚度要求確定；所說的復合材料孔隙率試塊中的預浸料鋪層結構為CyCOm977-2-35-12KHTS-268單向帶；所說的復合材料孔隙率試塊中的孔隙率隨機分布在試塊中相鄰鋪層連接界面，如圖2所示，復合材料孔隙率試塊中的孔隙率含量級差為0-0. 5%、1-1. 5%、1. 5-2%,孔隙率的性質與物理特征與實際復合材料中產生的孔隙率一致；每個級差的復合材料孔隙率試塊中孔隙率體積含量分布均勻性小于O. 6% ；所說的復合材料孔隙率試塊厚度為3mm、5mm和9mm三種厚度；所說的復合材料孔隙率試塊大小為100mmX80mm—IOOmmX 150mm之間；所說的復合材料孔隙率試塊內部沒有分層、夾雜等宏觀缺陷；所說的復合材料孔隙率試塊外表光滑平整，便于攜帶。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊，其特征是，所述的復合材料孔隙率試塊由一組含有不同孔隙含量的試塊組成，由不同角度纖維的鋪層構成，鋪層方向按照+45°、？45°、0°和90°方向依次鋪層，復合材料孔隙率試塊的孔隙含量級差包括0？0.5%、1？1.5%、1.5？2%,復合材料孔隙率試塊中的每個試塊的孔隙率體積含量分布均勻性小于0.6%。

【技術特征摘要】
1.一種環氧樹脂基碳纖維復合材料孔隙率試塊，其特征是，所述的復合材料孔隙率試塊由一組含有不同孔隙含量的試塊組成，由不同角度纖維的鋪層構成，鋪層方向按照+45°、-45°、0°和90°方向依次鋪層，復合材料孔隙率試塊的孔隙含量級差包括0-0. 5%、1-1. 5%、1. 5-2%,復合材料孔隙率試塊中的每個試塊的孔隙率體積含量分布均勻性小于O. 6%ο2.根據權利要求I所述的一...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張冬梅，劉奎，黃姿禹，楊林，劉松平，史俊偉，荀國立，曹正華，傅天航，
申請(專利權)人：上海飛機制造有限公司，中國航空工業集團公司北京航空制造工程研究所，
類型：實用新型
國別省市：