[发明专利]一种用于树脂基复合材料预浸料软硬度定量测试的方法

说明书

本发明提出了一种用于树脂基复合材料预浸料软硬度测试的方法。本发明技术方案首先提出使用悬垂距离作为预浸料软硬度的定义值，主要是为了体现预浸料在铺敷过程中表现的柔软可铺贴于复杂角度模具，不产生翘曲，又体现在本身存在一定的硬挺度，单层取用时自身不产生褶皱。预浸料软硬度定量测试不仅能表征出不同种类预浸料硬的程度(体现为悬垂距离相对长)还能表征出软的程度(体现为悬垂距离相对短)。

技术领域

本发明是一种用于树脂基复合材料预浸料软硬度定量测试的方法，属于测量技术领域。

背景技术

近年来，先进树脂基复合材料得到了越来越广泛的应用，复合材料用量已经成为衡量飞机先进性的一个重要标志。预浸料作为复合材料的中间材料，其物理性能和力学性能一般首先获得关注，相关研究报道较多；而对于预浸料工艺性能的研究，特别是定量表征的报道相对较少。随着预浸料产量用量的增大，工艺性能如预浸料的软硬度越来越受到客户的关注，这主要是因为工艺性关系到预浸料产品的使用，其优劣直接影响预浸料是否“好用”。

预浸料的软硬度体现了预浸料的柔软程度及是否易于铺贴合模具工装。在一些复杂工装例如深的曲面或复杂角度铺叠预浸料需要预浸料有一定的软硬度易于敷贴模具，避免产生预浸料的卷曲及分层。预浸料的软硬度也是主要的使用工艺性能之一，软硬度的优劣甚至直接关系到预浸料能否用于某些复杂构型复合材料的制造。对于常规的手工铺贴来说，预浸料偏硬在铺放过程中不容易与工装贴合，偏软容易产生皱折,增大铺敷难度。因此预浸料软硬度在适宜的范围内，有助于提高预浸料的铺贴效率。

目前，预浸料软硬度的测试尚未形成测试标准，相关定量表征的内容鲜有研究。国内外复合材料试验方法中尚无软硬度的量化试验方法和指标体系。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种用于树脂基复合材料预浸料软硬度定量测试的方法，其目的是对复合材料预浸料软硬度进行定义，并实现对复合材料预浸料软硬度的定量测量，在此基础上，通过对测试参数的选择和优化，提高了对复合材料预浸料软硬度测量的准确性，为复合材料预浸料的铺贴工艺的稳定提供了有力的保障。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

该种用于树脂基复合材料预浸料软硬度定量测试的方法，其特征在于：该方法的步骤如下：

步骤一、取长度为550mm士5mm的预浸料试样1，将预浸料试样1的中心点悬挂在一根水平放置的圆柱状的芯轴2上，在芯轴2的下方30～100mm处设置一根水平放置的标尺3，芯轴2的中心线与标尺3垂直，标尺3与芯轴2截面中心点的垂线的交点定义为测量原点4；

步骤二、待预浸料试样1吊挂在芯轴2上3min士0.5min后，测量预浸料试样1左侧边与标尺3相交处到测量原点4的距离l₁，然后再测量预浸料试样1右侧边与标尺3相交处到测量原点4的距离l₂，

步骤三、计算l₁与l₂之和L，并用L的数值作为定量表征预浸料试样1软硬度的参数。

在一种实施中，所述预浸料试样1个数不少于六个。

在一种实施中，所述测试环境温度为23℃±1℃，相对湿度50±10％。

在一种实施中，所述芯轴2的材料为不锈钢芯，直径为为10mm、20mm或50mm。

在一种实施中，在芯轴2的下方60mm处设置一根水平放置的标尺3。

在一种实施中，上述测量组件及预浸料试样1置于一个透明的防风防尘罩中。

在一种实施中，支撑芯轴2的底座设置有用于调平的装置。

在一种实施中，所述预浸料试样(1)在测试环境中至少放置2h以上。