【摘 要】
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碳纤维增强复合材料因其具备诸多优良特性而被广泛使用于航空航天领域,而现有的复合材料热压罐成型工艺仍面临着高能耗、温度场分布不均匀、压力传递困难、高成本等问题,限制了其在大型复合材料复杂结构件成型制造的应用.本文创新性地将振动处理引入微波固化工艺,在充分发挥微波均匀性加热特性的基础上,解决了其由于固化压力不足导致的制件内部存在大量缺陷、成型质量差的问题.研究结果表明,采用本文改进后的微波固化工艺可以在无外部固化压力的条件下制备得到几乎无内部孔隙、界面结合情况优良、残余应力更低的复合材料试样,其性能可以媲美采
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碳纤维增强复合材料因其具备诸多优良特性而被广泛使用于航空航天领域,而现有的复合材料热压罐成型工艺仍面临着高能耗、温度场分布不均匀、压力传递困难、高成本等问题,限制了其在大型复合材料复杂结构件成型制造的应用.本文创新性地将振动处理引入微波固化工艺,在充分发挥微波均匀性加热特性的基础上,解决了其由于固化压力不足导致的制件内部存在大量缺陷、成型质量差的问题.研究结果表明,采用本文改进后的微波固化工艺可以在无外部固化压力的条件下制备得到几乎无内部孔隙、界面结合情况优良、残余应力更低的复合材料试样,其性能可以媲美采用标准热压罐工艺制备得到的试样,为大型复合材料复杂构件的高性能、高效、安全、低成本制造提供了新方法.“,”Carbon fiber reinforced plastics provide many excellent properties and are widely used in the aerospace industry. However, the existing composites autoclave process still faces difficulties such as high-energy consumption, uneven distribution of temperature field, complications of pressure transmission, and high cost, which limit their application in manufacturing of large complex composites components. In this study, the vibration treatment was introduced into the composites microwave curing process innovatively. On the basis of giving full play to the uniform heating characteristics of the microwave, the problems of a large number of internal defects and poor molding quality caused by the insufficient curing pressure have been solved. The results showed that the samples cured by the improved microwave process without external pressure had a few internal voids, excellent interface bonding conditions, and lower residual stress. Their properties were almost consistent with the samples prepared by the standard autoclave process, which provided a new method for the high-performance, efficient, safe, and low-cost manufacturing of large complex composites components.
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