非热压罐成型低孔隙率复合材料技术研究进展

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1、非热压罐成型低孔隙率复合材料技术研究进展杨茂伟刘建刘振濮王志强(中国航空工业集团公司济南特种结构研究所，高性能电磁窗航空科技重点实验室，济南250023)文摘介绍了非热压罐成型(OOA)低孔隙率复合材料技术的研究进展，详细阐述了OOA预浸料、OOA树脂再到OOA预浸料增强材料等对复合材料孔隙的影响，分析了OOA预浸料固化过程中影响孔隙的典型物理现象，以及各种制造工艺条件和参数等对孔隙率的影响，并提出了控制OOA复合材料孔隙率的方法和建议。关键词热压罐外复合材料，真空袋压成型，孔隙，孔隙率中图分类号:V258+．3DOI:10．3969/j．issn．1007－2330．2016

2、．06．004ＲesearchProgressofOutofAutoclaveTechnologyforLowPorosityCompositeYANGMaoweiLIUJianLIUZhenpuWANGZhiqiang(TheAeronauticalScienceKeyLabforhighPerformanceElectromagneticWindows，ＲesearchInstituteforSpecialStructureofAeronauticalComposite，AVIC，Jinan250023)AbstractInthispaper，researchprogres

3、sofoutofautoclave(OOA)compositetechnologyforlowporositycom-positewasreviewed．WepresentedtheinfluenceofOOAmaterialspropertiesincludingprepreg，resinandreinforce-mentsonporosityofOOAcomposite，then，phenomenathataffectporosityduringcuringwereanalyzed．Afterward，therelationshipsbetweenporosityofOOA

4、compositeandmanufacturingprocessconditionsandparameterswerealsodescribed．Finally，somesuggestionsonreducingporosityofOOAcompositewereproposed．KeywordsOOAcomposite，VBO，Void，Porosity0引言低于2%，而传统的热压罐固化预浸料若采用OOA目前航空航天用高性能树脂基复合材料成型主工艺固化，复合材料的孔隙率可以高达5%～［1］，但是热压罐成型工艺存在能［2］要使用热压罐工艺10%。孔隙是影响复合材料性能的重要因素

5、，因源消耗多、设备制造和运行成本高、对成型模具要求此降低复合材料的孔隙率并达到热压罐复合材料孔高等问题，这已经成为制约复合材料广泛应用的一个隙率的水平成为OOA技术研究的首要任务。本文从“瓶颈”。低成本复合材料技术在这种背景下诞生，材料和制造工艺两方面综述了近年来低孔隙率OOA欧美国家提出并实施了多项低成本复合材料计划，包复合材料技术进展情况。括DMLCC、AFS、LCCP、ACT、CAI、ALCAS和TANGO1OOA材料等，这些计划的实施促进了复合材料技术向低成本方1．1OOA预浸料向发展。非热压罐成型(OOA)技术是一种低成本复复合材料成型中，预浸料的性能对复合材料产品合

6、材料制造技术，也可称为VBO工艺，其与热压罐成的性能影响很大，结合OOA工艺技术的特点，有学者型工艺的主要区别是成型时不需要施加外压，因此在提出OOA预浸料是“会呼吸的”预浸料，其特征在于设备、成型和模具成本方面都优于热压罐成型工艺。预浸料是部分浸渍的。获得与热压罐成型工艺相同质量的复合材料，是［3－4］THOＲFINNSON和BIEＲMANN在20世纪80OOA技术的主要目标。由于成型压力低，OOA复合年代提出最终复合材料中的孔隙和预浸料的浸渍程材料中孔隙率较高，一般热压罐成型航空航天主承力度存在关联，他们认为预浸料中的树脂未完全浸润增结构件的孔隙率低于1%，次承力结构件的孔

7、隙率应强纤维时，纤维束之间以及纤维束内部存在大量未浸收稿日期:2016－05－23;修回日期:2016－08－10作者简介:杨茂伟，1983年出生，高级工程师，主要从事复合材料工艺研究工作。E－mail:sduymw@163．com宇航材料工艺http://www．yhclgy．com2016年第6期—21—渍的干纤维，这些干纤维可以作为空气排除的通道，理基本相同，因此为了获得低孔隙率的OOA复合材使得预浸料中夹杂的空气、水汽、挥发份等在树脂完料，OOA树脂必须具有较低的挥发物含量和吸湿［6