热膨胀模压法成型复合材料夹层结构工艺及其性能研究

  本文在传统泡沫夹层结构复合材料的成型工艺的基础上,探索了一种新型的夹层结构成型工艺。传统工艺需要热压罐、真空袋、压力袋等外部设备来为成型提供压力。本文提出了利用泡沫本身热膨胀和刚性模具的限制作用,为泡沫夹层结构复合材料提供成型压力,探讨一种新的夹层结构成型工艺方法。此工艺不需要外部设备提供压力,从而降低了复合材料的生产成本。
  通过对泡沫芯材的模压发泡工艺的控制、监测并分析了夹层结构成型时内部产生压力的大小。同时,对利用该工艺加工的夹层结构弯曲强度、剥离强度以及抗冲击性能进行了表征。在热膨胀模压法制备夹层结构的可行性设计阶段,先选择了合适的泡沫芯材,EPS泡沫的膨胀特性决定了它能够提供合适的加压时机和足够的压力;通过粘度测试实验选择了符合工艺要求的基体树脂体系,从理论上证明了这种工艺的可行性。
  利用自行设计并加工的热膨胀模压装置试制出夹层结构试样,证实了这种工艺的实际可行性。不同的发泡工艺对成型过程中产生的压力有着明显的影响。
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