复合材料层板成型中振动预处理微波固化工艺的优化

摘要整理

振动预处理微波固化是一种高质量、高效率的复合材料非高压釜成型工艺。以层间剪切强度为研究对象，采用正交试验设计方法，依次分析了预处理温度、预处理时间和振动加速度对复合材料构件成型性能的影响。利用扫描电子显微镜（SEM）和光学数字显微镜（ODM）分析了不同固化成型工艺条件下试样的孔隙含量和纤维-树脂界面结合状态。结果表明，振动工艺参数对构件成型质量的影响顺序为：振动加速度 > 预处理温度 > 预处理时间。在本研究分析的参数范围内，最优振动预处理工艺参数为：预处理温度90 °C、预处理时间30 min、振动加速度10 g。采用该工艺参数，构件的层间剪切强度达到82.12 MPa，孔隙含量为0.37%。与微波固化工艺相比，孔隙含量降低71.8%，层间剪切强度提高31.6%。微观形貌和力学性能基本达到标准高压釜工艺水平，实现了航空航天复合材料构件的高质量非高压釜固化成型制造。

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