[发明专利]纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法

说明书

本发明涉及一种纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法，包括：根据所需工艺试验的样品信息，将所有样品划分为不同层次的组，并进行排序；按照设计顺序设置纤维增强树脂基复合材料层合板快速制备装置的各个结构单元的工作参数以制备样品。该纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法的目的是解决传统制备工艺试验效率低的问题。

技术领域

本发明涉及复合材料基因组技术领域，具体涉及一种纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法。

背景技术

先进高分子基复合材料具有广泛的应用需求，纤维增强树脂基复合材料的结构和材料是同时成型的，因此材料成型工艺对结构性能有着十分重要的影响。针对不同纤维、树脂基体类型、铺层厚度、角度，需要采用不同的工艺。相同树脂基体不同纤维增强体的复合材料其成型工艺参数差异相对较小，工艺试验系中工艺参数仅需微调；不同种类的树脂基体成型工艺参数差异相对较大，工艺试验调整的幅度较大；若增强体和基体相同铺层结构不同，则复合材料成型工艺参数差异相对较小，工艺试验中工艺参数仅需微调。将复合材料的工艺周期分为升温、固化、后固化、降温几个阶段，同一种材料影响结构性能的成型工艺参数也有很多，包括温度、压力、加压点、升降温速率等。

申请号为201810754134.0的发明专利公开了“一种纤维增强树脂基复合材料层合板快速制备装置”，包括加热平台、热压平台、传送装置、控制系统和真空系统，热压平台的数量根据所制备的复合材料层合板工艺的阶段数确定，所有热压平台布置在两个加热平台之间，平台之间等距分布，每相邻两个平台之间通过传送装置连接。预浸料在每一个加热平台或热压平台上的停留时间相同，即每个工艺阶段的时间相同，在每个工艺阶段结束时刻，控制系统控制所有热压平台释放压力，压力释放后控制系统控制传送装置带动所有进入加热平台或热压平台的预成型体移动一个热压平台的距离，进入下一热压平台进行下一个工艺阶段。

借鉴材料基因工程中高通量制备技术的概念，在这种纤维增强树脂基复合材料层合板快速制备装置的基础上增加降温平台，即能实现复合材料成型工艺全流程。采用这种全流程装置进行预浸料的高通量制备以筛选出最优性能试样的工艺参数，是具有可行性的。但是，除了快速制备装置外，还需要对试验的流程进行设计，才能真正实现工艺试验的高通量。

因此，发明人提供了一种纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法，解决了传统制备工艺试验效率低的技术问题。

(2)技术方案

本发明提供了一种纤维增强树脂基复合材料高通量工艺试验流程的设计方法，包括以下步骤：

根据所需工艺试验的样品信息，将所有样品划分为不同层次的组，并进行排序；

按照设计顺序设置纤维增强树脂基复合材料层合板快速制备装置的各个结构单元的工作参数以制备样品。

进一步地，所述根据所需工艺试验的样品信息，将所有样品划分为不同层次的组，并进行排序，具体包括如下步骤：

统计所需工艺试验样品的增强纤维种类、基体种类、后固化时间、后固化温度、升温时间、固化时间、固化温度、压力、铺层厚度及铺层角度；

将温度制度相同，仅压力不同或仅铺层厚度、铺层角度、纤维增强体、基体不同的样品合并为An组；

将固化时间相同，固化平台的温度差异在设定值内的样品组再次合并为Bn组，且组内按照温度由低到高的顺序排序；

列出每个样品所需的固化平台数量及在各个平台上所需的温度值，将同样基体的样品合并为Cn组；