碳纤维复合材料方管硅橡胶热膨胀成型工艺研究

曹晓明¹，顾轶卓¹，李超²，李敏¹

1. 北京航空航天大学材料科学与工程学院空天材料与服役教育部重点实验室2. 成都飞机工业(集团)有限责任公司

摘 要：针对碳纤维复合材料方管,设计制备了硅橡胶热膨胀工艺成型模具,并制备了碳纤维/双马树脂和碳纤维/环氧树脂复合材料方管,研究了成型过程中硅橡胶的温度变化规律,考察了方管的成型质量及其影响因素。结果表明,按照所建立的热膨胀工艺模具尺寸设计公式,可给出硅橡胶芯模的尺寸和工艺间隙;模具内腔的空气对流情况对硅橡胶的温度变化有重要影响;工艺间隙对方管成型质量有很大影响,当工艺间隙与理论计算值相符时,碳纤维/环氧树脂管件的表面和内部质量良好,厚度与设计值一致;碳纤维/双马树脂管件成型时,复合材料内部容易产生孔隙缺陷,采用真空辅助的热膨胀工艺方法,能够有效消除孔隙缺陷。

关键词：复合材料方管;热膨胀工艺;碳纤维预浸料;硅橡胶;缺陷;