CN101486881A - 一种用于复合材料结构单元界面的强化材料及添加方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种用于复合材料结构单元界面的强化材料及添加方法，该强化材料是与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的结构胶粘剂或结构胶粘剂和0.5～5mm短切纤维的混合物，其中，混合物中结构胶粘剂的重量百分比是95％～99％，0.5～5mm短切纤维重量百分比是1～5％。用于上述复合材料结构单元界面的强化材料的添加方法的步骤是：(1)强化材料的制备，方法是将结构胶粘剂或与短切纤维的混合物压制成厚度为0.05mm～0.3mm的胶膜放到复合材料结构单元的界面上，将复合材料结构单元组合，封装后进行固化。
Description
技术领域
本发明是一种用于复合材料结构单元界面的强化材料及添加方法，属于复合材料成型与加工技术领域。
背景技术
复合材料整体结构各组合单元的界面一般没有强化材料。当复合材料整体结构承受载荷时，在各组合单元的界面结合处很容易产生剥离应力，因为，热固性复合材料集体材料的剥离强度一般都很低，所以，若不在各组合单元的界面上添加强化材料，结构的承载能力会降低，不能充分发挥复合材料整体结构的优势。
发明内容
本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而提供了一种用于复合材料结构单元界面的强化材料及添加方法，其目的是在复合材料整体结构各组合单元的界面上添加强化材料，提高各组合单元界面结合处的剥离强度，从而提高复合材料整体结构的承载能力。
为了实现上述目的，本发明技术方案提供了一种用于复合材料结构单元界面的强化材料，强化材料添加在复合材料结构单元的界面上，强化材料的厚度为0.05mm～0.3mm，其特征在于：该强化材料是与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的结构胶粘剂或结构胶粘剂和0.5～5mm短切纤维的混合物，其中，混合物中结构胶粘剂的重量百分比是95％～99％，0.5～5mm短切纤维重量百分比是1～5％。结构胶粘剂是J-116B、J-116F、J-188、J-99、J-47、J-95结构胶粘剂。短切纤维是短切碳纤维或短切玻璃纤维。
本发明还提供用于上述复合材料结构单元界面的强化材料的添加方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)强化材料的制备
1.1 当强化材料是100％结构胶粘剂时，强化材料制备方法如下：将结构胶粘剂压制成厚度为0.05mm～0.3mm的胶膜；
1.2 当强化材料是结构胶粘剂和短切纤维的混合物时，将短切纤维混入结构胶粘剂，压制成薄膜0.1mm～0.3mm的胶膜；
(2)强化材料的添加
将上述制备的胶膜放到复合材料结构单元的界面上，将复合材料各结构单元组合，封装后进行固化。
附图说明
图1～图14是本发明技术方案中强化材料以及在结构中的位置的示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地阐述：
参见附图1～图14所示，采用本发明技术方案制备强化材料，在复合材料结构各组合单元的部分界面或全部界面上添加强化材料，将复合材料结构各单元组合，封装后进行固化。
其实施例内容如下：
1、该强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的100％J-188结构胶粘剂组成。本实施例复合材料结构基体树脂为QY9511树脂。
在图1所示结构各组合单元的界面处添加宽度为10mm的J-188结构胶粘剂薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
2、强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的100％J-116B结构胶粘剂组成；本实施例复合材料结构基体树脂为QY8911树脂。
在图3所示结构各组合单元的界面处添加宽度为18mm的J-116B结构胶粘剂薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
3、强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的95％的J-116F结构胶粘剂和5％的0.5～5mm短切碳纤维组成；本实施例复合材料结构基体树脂为BA9916树脂。
将5％的0.5～5mm短切碳纤维与J-116F结构胶粘剂混合并压制成薄膜。在图2所示结构各组合单元的全部界面处添加该薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
4、强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的98％的J-99结构胶粘剂和2％的0.5～5mm短切玻璃纤维组成；本实施例复合材料结构基体树脂为BA9916-II树脂。
将2％的0.5～5mm短切玻璃纤维与J-99结构胶粘剂混合并压制成薄膜。在图4所示结构各组合单元的全部界面处添加该薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
5、强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的100％的J-47结构胶粘剂组成；本实施例复合材料结构基体树脂为BA9913树脂。
在图8所示结构各组合单元的全部界面处添加J-47结构胶粘剂薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
6、强化材料是由与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的99％的J-95结构胶粘剂和1％的0.5～5mm短切玻璃纤维组成；本实施例复合材料结构基体树脂为BA9913树脂。
将1％的0.5～5mm短切玻璃纤维与J-95结构胶粘剂混合并压制成薄膜。在图12所示结构各组合单元的全部界面处添加该薄膜。之后，与复合材料结构的其它单元组合，封装后进行固化。
本发明通过添加界面强化材料，可提高复合材料整体结构组合单元界面的剥离强度，从而有效提高复合材料整体结构的总体承载能力，方案切实可行，制造工艺简单易行，适用于工程化生产应用。
Claims (4)
1.一种用于复合材料结构单元界面的强化材料，强化材料添加在复合材料结构单元的界面上，强化材料的厚度为0.05mm～0.3mm，其特征在于：该强化材料是与复合材料基体材料相容的、固化工艺参数相匹配的结构胶粘剂或结构胶粘剂和0.5～5mm短切纤维的混合物，其中，混合物中结构胶粘剂的重量百分比是95％～99％，0.5～5mm短切纤维重量百分比是1～5％。
2.根据权利要求1所述的用于复合材料结构单元界面的强化材料，其特征在于：结构胶粘剂是J-116B、J-116F、J-188、J-99、J-47、J-95结构胶粘剂。
3.根据权利要求1所述的用于复合材料结构单元界面的强化材料，其特征在于：短切纤维是短切碳纤维或短切玻璃纤维。
4.一种适用于上述权利要求1所述的复合材料结构单元界面的强化材料的添加方法，其特征在于：该方法的步骤是：
(1)强化材料的制备
1.1当强化材料是100％结构胶粘剂时，强化材料制备方法如下：将结构胶粘剂压制成厚度为0.05mm～0.3mm的胶膜；
1.2当强化材料是结构胶粘剂和短切纤维的混合物时，将短切纤维混入结构胶粘剂，压制成厚度为0.1mm～0.3mm的胶膜；
(2)强化材料的添加
将上述制备的胶膜放到复合材料结构单元的界面上，将复合材料各结构单元组合，封装后进行固化。
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