CN113635612A - 一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空复合材料制造技术领域,公开了一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,在耐高温柔性薄层材料的表面等隔间涂抹耐高温芯胶条后,将其叠层、固化、拉伸后制成蜂窝结构,将蜂窝结构加热定型后,再取下工装对蜂窝结构浸耐高温材料,最后再固化蜂窝结构形成耐高温蜂窝块。本发明的方法可以实现玻璃布蜂窝、聚酰亚胺纸基或织物基、聚苯撑纸基或织物基蜂窝的热定型,制备出容重可控的大尺寸耐高温蜂窝块,尺寸为≥2550mm×1250mm×914mm;本发明可以用于高马赫数飞行器透波结构一体化部件的制备,满足天线雷达罩等部件对耐高温和高透波率的需求。
Description
技术领域
本发明属于航空复合材料制造技术领域,涉及一种大尺寸蜂窝制备方法,具体涉及一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法。
背景技术
随着航空航天领域高马赫数飞行器的发展,对高性能材料提出了新需求,由于飞行器马赫数进一步提高,相应的部件等表面温度达到350℃以上。
蜂窝夹层结构材料是一种高效的轻质、高比强高比刚度材料,既可以用于结构部件,也可用于隔热降噪等功能,现有的各类蜂窝中,耐高温的蜂窝由玻璃布蜂窝、聚酰亚胺纸基或织物基、聚苯撑纸基或织物基蜂窝,浸渍耐高温树脂制备而成。
现有的制备方法通常在叠层板固化后进行切条、拉伸、浸渍、固化;由于上述的蜂窝材料没有玻璃化温度或者玻璃化温度较高,无法进行高温定型,很难制备大尺寸的耐高温蜂窝块。产生了:问题(1)现有加热设备很难实而导致无法进行高温定型,按照传统的方法就无法进行后续的浸渍环节。(2)虽然可以借助定型工装与蜂窝块同时浸胶,这样的蜂窝密度很难准确控制。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提供了一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,可以实现玻璃布蜂窝、聚酰亚胺纸基或织物基、聚苯撑纸基或织物基蜂窝的热定型,制备出容重可控的大尺寸耐高温蜂窝块。
本发明的技术方案是:
一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,在耐高温柔性薄层材料的表面等隔间涂抹耐高温芯胶条后,将其叠层、固化、拉伸后制成蜂窝结构,将蜂窝结构加热定型后,再取下工装对蜂窝结构浸耐高温材料,最后再固化蜂窝结构形成耐高温蜂窝块。
进一步的,具体包括议案步骤:
步骤一,涂芯条胶,采用涂胶机在耐高温柔性薄层材料的表面等间隔涂上耐高温芯条胶;
步骤二,叠层,将相邻两层的芯条胶相互均等间隔错位叠层,将多层涂有芯条胶的耐高温柔性薄层材料叠层形成叠层板;
步骤三,固化,将上述的叠层板加热加压,使芯条胶固化;
步骤四,浸泡,将上述固化后的叠层板浸泡至含一定浓度树脂溶液中;
步骤五,拉伸,采用拉伸机和定型辅助工装拉伸上述的浸泡后的叠层板,使固化后的叠层板在叠层厚度方向上形成六边形蜂窝结构;
步骤七,加热定型,将上述蜂窝结构连同定型辅助工装放入烘箱中,加热至上述树脂固化温度使所述蜂窝结构孔格定型;
步骤八,浸胶,将定型辅助工装取下,使定型的蜂窝结构浸渍耐高温树脂;
步骤九,固化,将浸胶后的蜂窝结构进行加热固化制成耐高温蜂窝块。
进一步的,耐高温柔性薄层材料是对位芳纶纸、玻璃织物、石英织物、聚酰亚胺片材、聚苯撑片材中的一种。
进一步的,耐高温芯条胶是改性聚酰亚胺树脂、改性的酚醛氰酸酯树脂、改性氰基树脂、改性苯并环丁烯树脂中的一种。
进一步的,步骤四中的加热加压固化的加热温度为180℃-300℃,压力为0.1MPa-10MPa。
进一步的,步骤四中的树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种。
进一步的,步骤七中的加热定型温度包括180℃-300℃。
进一步的,步骤八中的耐高温树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种,且与步骤四所用树脂不一致。
本发明的优点是:
1、本发明的方法可以实现玻璃布蜂窝、聚酰亚胺纸基或织物基、聚苯撑纸基或织物基蜂窝的热定型,制备出容重可控的大尺寸耐高温蜂窝块,尺寸为≥2550mm×1250mm×914mm;
2、本发明可以用于高马赫数飞行器透波结构一体化部件的制备,满足天线雷达罩等部件对耐高温和高透波率的需求。
具体实施方式
本部分是本发明的实施例,用于解释和说明本发明的技术方案。
一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,在耐高温柔性薄层材料的表面等隔间涂抹耐高温芯胶条后,将其叠层、固化、拉伸后制成蜂窝结构,将蜂窝结构加热定型后,再取下工装对蜂窝结构浸耐高温材料,最后再固化蜂窝结构形成耐高温蜂窝块。
具体包括议案步骤:
步骤一,涂芯条胶,采用涂胶机在耐高温柔性薄层材料的表面等间隔涂上耐高温芯条胶;
步骤二,叠层,将相邻两层的芯条胶相互均等间隔错位叠层,将多层涂有芯条胶的耐高温柔性薄层材料叠层形成叠层板;
步骤三,固化,将上述的叠层板加热加压,使芯条胶固化;
步骤四,浸泡,将上述固化后的叠层板浸泡至含一定浓度树脂溶液中;
步骤五,拉伸,采用拉伸机和定型辅助工装拉伸上述的浸泡后的叠层板,使固化后的叠层板在叠层厚度方向上形成六边形蜂窝结构;
步骤七,加热定型,将上述蜂窝结构连同定型辅助工装放入烘箱中,加热至上述树脂固化温度使所述蜂窝结构孔格定型;
步骤八,浸胶,将定型辅助工装取下,使定型的蜂窝结构浸渍耐高温树脂;
步骤九,固化,将浸胶后的蜂窝结构进行加热固化制成耐高温蜂窝块。
耐高温柔性薄层材料是对位芳纶纸、玻璃织物、石英织物、聚酰亚胺片材、聚苯撑片材中的一种。
耐高温芯条胶是改性聚酰亚胺树脂、改性的酚醛氰酸酯树脂、改性氰基树脂、改性苯并环丁烯树脂中的一种。
步骤四中的加热加压固化的加热温度为180℃-300℃,压力为0.1MPa-10MPa。
步骤四中的树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种。
步骤七中的加热定型温度包括180℃-300℃。
步骤八中的耐高温树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种,且与步骤四所用树脂不一致。
以一个实际案例说明本发明的方法步骤:
(1)涂芯条胶,采用涂胶机在玻璃布表面等间隔涂上芯条胶,芯条胶采用改性的酚醛氰酸酯树脂。
(3)叠层,相邻两层的芯条胶相互均等间隔错位叠层,将1000层涂有芯条胶的长1500mm,宽914mm的玻璃布叠层形成叠层板。
(4)固化,将叠层板放入热压机加热加压,温度220℃恒温2h,压力为设定为0.5MPa。
(5)浸泡,将固化后的叠层板浸泡至含20%浓度的酚醛型氰酸酯的溶液中,浸泡时间为4h。
(6)拉伸,使用拉伸机将浸泡后的叠层板在叠层厚度方向上拉伸形成六边形蜂窝结构。
(7)将上述蜂窝结构放入烘箱中,温度为250℃,恒温3h,加热使所述蜂窝结构孔格定型。
(8)浸胶,使定型后的蜂窝浸渍聚酰亚胺树脂,可反复浸渍,浸渍至目标容重。
(9)固化片切,将浸胶后的蜂窝结构进行加热固化,固化后蜂窝块尺寸为2550mm×1300mm×914mm。
Claims (8)
1.一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,在耐高温柔性薄层材料的表面等隔间涂抹耐高温芯胶条后,将其叠层、固化、拉伸后制成蜂窝结构,将蜂窝结构加热定型后,再取下工装对蜂窝结构浸耐高温材料,最后再固化蜂窝结构形成耐高温蜂窝块。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,具体包括议案步骤:
步骤一,涂芯条胶,采用涂胶机在耐高温柔性薄层材料的表面等间隔涂上耐高温芯条胶;
步骤二,叠层,将相邻两层的芯条胶相互均等间隔错位叠层,将多层涂有芯条胶的耐高温柔性薄层材料叠层形成叠层板;
步骤三,固化,将上述的叠层板加热加压,使芯条胶固化;
步骤四,浸泡,将上述固化后的叠层板浸泡至含一定浓度树脂溶液中;
步骤五,拉伸,采用拉伸机和定型辅助工装拉伸上述的浸泡后的叠层板,使固化后的叠层板在叠层厚度方向上形成六边形蜂窝结构;
步骤七,加热定型,将上述蜂窝结构连同定型辅助工装放入烘箱中,加热至上述树脂固化温度使所述蜂窝结构孔格定型;
步骤八,浸胶,将定型辅助工装取下,使定型的蜂窝结构浸渍耐高温树脂;
步骤九,固化,将浸胶后的蜂窝结构进行加热固化制成耐高温蜂窝块。
3.根据权利要求2所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,耐高温柔性薄层材料是对位芳纶纸、玻璃织物、石英织物、聚酰亚胺片材、聚苯撑片材中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,耐高温芯条胶是改性聚酰亚胺树脂、改性的酚醛氰酸酯树脂、改性氰基树脂、改性苯并环丁烯树脂中的一种。
5.根据权利要求4所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,步骤八中的耐高温树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种,且与步骤四所用树脂不一致。
6.根据权利要求2所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,步骤四中的加热加压固化的加热温度为180℃-300℃,压力为0.1MPa-10MPa。
7.根据权利要求2所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,步骤四中的树脂是聚酰亚胺树脂、酚醛氰酸酯树脂、氰基树脂、苯并环丁烯树脂、硅芳炔树脂中的一种。
8.根据权利要求2所述的一种大尺寸耐高温蜂窝的制备方法,其特征在于,步骤七中的加热定型温度包括180℃-300℃。
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