先進樹脂基復合材料具有優(yōu)異的性能，應用前景廣闊，但是由于目前較多地采用熱壓罐成型工藝制備，存在成本較高、制件尺寸受限制等因素，因此復合材料工作者不斷研究各種非熱壓罐成型工藝，其中真空袋成型工藝由于具有靈活、簡便、高效等特點得到廣泛的應用。
真空袋成型工藝的主要設備是烘箱或其他能提供熱源的加熱空間， 其組裝方法一般與熱壓罐工藝類似。對于熱壓罐成型工藝，由于工藝過程中施加較高的壓力(通常為0. 3～0. 7MPa) ，大部分材料中的孔隙通過真空系統(tǒng)逸出或隨著多余樹脂的流出而排出，剩余的孔隙發(fā)生壓縮、破碎并溶解在基體中，從而得到低孔隙含量的復合材料，特別是不會遺留下大尺寸的缺陷。但是在真空袋成型工藝中，由于真空壓力最多為一個大氣壓，孔隙和揮發(fā)分只能通過逸出的方式排出，因此與熱壓罐成型工藝相比，預浸料鋪層中的孔隙和揮發(fā)分的處理是一個問題，所制備材料的孔隙率通常為3%或更高， 而高孔隙含量會直接影響到復合材料的力學性能和耐濕熱性能。
針對這一問題，主要存在兩種技術路徑，一種是從樹脂體系入手，調(diào)節(jié)樹脂的流變特性，使孔隙和揮發(fā)分在預浸料凝膠前盡可能逸出；另一種途徑就是通過工藝措施的改進，使預浸料中的孔隙和揮發(fā)分在制備過程中更容易排出，雙真空袋(DB)成型工藝就是這種途徑的有益嘗試。
從上世紀80年代開始，美國Naval Air Warfare Center和NASA Langley Research Center就相繼開展了多種樹脂體系和多種形式的雙真空袋成型工藝的研究[ 1～4 ] ，雙真空袋成型工藝就是在預浸料毛坯上封兩層真空袋，兩層真空袋之間放置一導氣工裝，兩層均與真空系統(tǒng)連接，其原理就是在復合材料固化過程中，在預浸料處于B階段時，使預浸料鋪層暴露在真空中但同時并不承受任何壓實的作用力，從而促使預浸料毛坯中的孔隙和樹脂中的揮發(fā)分能夠很容易地逸出。本工作將通過對雙真空成型工藝的研究，對通常的真空袋成型工藝進行改進，以提高真空袋成型工藝制備的復合材料的品質(zhì)。
1、試 驗
采用LT203 /T700SC復合材料體系，推薦工藝為：在室溫抽真空，以每分鐘2～3℃的速率升溫至75℃，恒溫7h，然后以不大于0. 5℃ /m in的速度冷卻至40℃以下取出制件。
由于雙真空袋工藝只是在一定階段采用雙真空的模式，該階段的設置需要結合具體樹脂體系的流變特性和凝膠特性來研究確定。LT203樹脂體系的粘度- 溫度曲線(升溫速率為2℃ /min) 如圖1所示，樹脂在30℃時具有較高的粘度，開始升溫后粘度迅速下降，在約55℃時降至10Pa.s，然后一直到約90℃以前均處于一個低粘度區(qū)間。試驗過程中分別在高粘度區(qū)和低粘度區(qū)進行工藝設置如圖2所示，分別在30℃， 55℃， 65℃和75℃設置雙真空工藝平臺，以考察工藝對樹脂粘度的依賴性。同時進行真空袋工藝的對比試驗，然后根據(jù)分析測試結果來對工藝進行評價和優(yōu)化。
魯ICP備2021047099號