[实用新型]一种脆性材料缺口裂纹的修复结构

说明书

本实用新型公开了一种脆性材料缺口裂纹的修复结构，包括带有缺口裂纹的脆性材料基体，所述基体两侧的缺口裂纹处分别由内向外依次设有底胶层、面胶层、碳纤维布补片和第二面胶层，所述碳纤维布补片的长宽分别大于缺口裂纹的长宽，底胶层、面胶层和第二面胶层的面积不小于碳纤维布补片的面积，底胶层才涂刷的时候会浸润到基体的裂纹中，固化后再涂刷面胶，然后粘接碳纤维布补片，固化后再在碳纤维布补片上涂刷面胶固化后成为第二面胶层，一般情况下在第二面胶层经热压固化后会将整体放置于干燥通风处静置12小时增强胶剂的粘合效果，通过胶层和碳纤维布补片的粘贴，能够很好的抑制裂纹的迅速扩展，恢复材料的承载能力。

技术领域

本实用新型涉及随性材料技术领域，具体的说，是一种脆性材料缺口裂纹的修复结构。

背景技术

对于脆性材料而言，缺口引起的结构不连续性是导致其力学性能退化的重要因素。在外加载荷作用下，缺口附近将出现应力集中效应，进而引发裂纹的萌生。由于材料本身的脆性特征，裂纹萌生后将迅速扩展，使材料在低载荷下发生失效，从而严重影响材料的功能完整性，缩短其使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种脆性材料缺口裂纹的修复结构，用于解决现有技术中由于材料本身的脆性特征，裂纹萌生后将迅速扩展，使材料在低载荷下发生失效，从而严重影响材料的功能完整性，缩短其使用寿命的问题。

本实用新型通过下述技术方案解决上述问题：

一种脆性材料缺口裂纹的修复结构，包括带有缺口裂纹的脆性材料基体，其特征在于：所述基体两侧的缺口裂纹处分别由内向外依次设有底胶层、面胶层、碳纤维布补片和第二面胶层，所述碳纤维布补片的长宽分别大于缺口裂纹的长宽，底胶层、面胶层和第二面胶层的面积不小于碳纤维布补片的面积，底胶层才涂刷的时候会浸润到基体的裂纹中，固化后再涂刷面胶，然后粘接碳纤维布补片，固化后再在碳纤维布补片上涂刷面胶固化后成为第二面胶层，一般情况下在第二面胶层经热压固化后会将整体放置于干燥通风处静置12小时增强胶剂的粘合效果，通过胶层和碳纤维布补片的粘贴，能够很好的抑制裂纹的迅速扩展，恢复材料的承载能力。

优选地，所述底胶层、面胶层和第二面胶层通过热压机逐层固化，液态的胶水在涂刷的时候会顺着基体的裂纹浸润到裂纹中，再通过热压机的固化能够起到更好的粘接效果。

优选地，所述热压机的温度不超过60℃，压强不超过30Mpa，温度和压强可根据被修复材料的力热性能进行调整。

优选地，所述底胶层、面胶层和第二面胶层在固化的时表面覆盖有PTFE板，并在进入热压机前去除气泡，PTFE板不会在固化过程中与胶层粘接，同时能让胶层在热压机内的固化过程中受力更均匀，排出气泡也能让胶剂有更好的粘接效果。

优选地，所述PTFE板的厚度大于2mm，长宽不小于所述碳纤维布补片的长宽，保证PTFE板能够完全覆盖碳纤维布补片，热压的时候使其受力均匀粘接效果更好。

优选地，所述底胶包括底胶树脂和固化剂，底胶树脂满足正拉粘结强度≥2.5Mpa。

优选地，所述面胶包括面胶树脂和固化剂，面胶树脂满足正拉粘接强度≥2.5MPa，抗拉强度≥30MPa，抗压强度≥70MPa，剪切强度≥10MPa，抗弯强度≥40MPa。

优选地，所述碳纤维布补片满足抗拉强度≥2000MPa、弹性模量≥150GPa，伸长率≥1％。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型在缺口裂纹处涂刷底胶，固化后再涂刷面胶，然后粘接碳纤维布补片，固化后再在碳纤维布补片上涂刷一层面胶固化后成为第二面胶层。由于胶层和碳纤维布补片的共担载荷作用，能够很好的抑制裂纹的迅速扩展，恢复材料的承载能力。