【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及复合材料模压，具体地指一种高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法。
技术介绍
1、模压成型是复合材料成型的重要方法之一，其历史悠久，工艺重复性好，制造费用低，根据树脂和纤维的选择和配比不同，可制备出具有重量轻、比强度高、电绝热性好、耐高温、透波性能强等优点的产品，是理想的热防护和耐烧蚀材料，常用于航天航空产品领域。
2、目前，复合材料模压的制品由于其隔热防护等作用，在各类喷管中使用占比逐渐提升。但是酚醛缩聚固化时产生的小分子化合物及挥发份很多，固化后产品脆性和收缩率较大，在模压制品中极易出现裂纹，尤其是厚度变化较大，长径比较高的长筒状产品，生产过程中裂纹始终没有有效避免措施。因此，亟需提供一种可规避裂纹的模压工艺，从而提高模压制品的品质。
技术实现思路
1、为克服上述技术的不足，本专利技术提供一种高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，可有效避免模压制品在生产过程中产生裂纹，特别适用于长筒类复合材料模压制品的制备。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，包括以下步骤：
4、1)预混料制备：以高硅氧纤维和氨酚醛树脂为原料按设定比例制备预混料，制备步骤包括配胶、晾干和烘料；其中，烘料温度为80℃±5℃；烘料用时为10～30min，根据预混料晾干情况确定；
5、2)模具设计；其中，模具拔模斜度为2°～2°30'；
6、3)预
7、4)加料：将预处理后的预混料分次加入模具型腔中，每次加料后通过加压促使预混料中纤维团紧密粘结在一起；
8、5)加压：加料过程全部结束后，在预混料粘流阶段加压成型；加压温度为103～107℃，成型压力f＝1000×p×s，其中f指成型压力，单位为kn，p指在加压成型过程中坯料表面单位面积的压力，p的范围为24～50mpa，s指制品投影面积，单位为m2；
9、6)固化：将模具升温至树脂缩聚反应最激烈的温度段，保温保压，使树脂完成固化；所述固化过程的峰顶温度为135℃±5℃，保温时间为30～90min；结束温度为175℃±5℃，保温时间根据最终得到的坯料的厚度确定：坯料厚度每增加1mm，保温时间增加2～5min；
10、7)降温出模：控制模具的降温速度为0.5～2℃/min，降温至120℃±5℃，然后快速降温出模得到坯料；在降温至峰顶温度时开始自然泄压；
11、8)后固化：将出模后的坯料放于烘箱内保温进行后固化；保温温度为120～150℃，保温时间60～300min。
12、优选地，所述步骤1)中，高硅氧纤维的长度为30～50mm。
13、优选地，所述步骤3)具体包括以下步骤：
14、3.1)疏松：确保预混料无结团、聚胶，疏松完成后的纤维束包含1～5根纤维；
15、3.2)预压：将预混料分成若干份，每份重量不大于1kg，然后进行预压，压制成等厚坯料块；所述坯料块的厚度为5～15mm；
16、3.3)烘料：将预压后的坯料块放入烘箱保温，保温温度为50～60℃，保温时间为15～60min。
17、优选地，所述步骤4)具体包括以下步骤：
18、4.1)模具预热：将模具升温至加料温度，保温30～60min进行预热，加料温度为60～80℃；根据预混料挥发份含量调整加料温度：加料温度与预混料的挥发份含量成反比；
19、4.2)加料：从烘箱中取出坯料块，分次加入模具型腔，每次加完后通过加压压实；将模具温度维持在加料温度；加料次数为：当坯料结构为规整的回转体结构时，控制加料次数为1～3次；当坯料结构存在台阶、薄壁、多段曲面配合的情况时，控制加料次数为3～6次，并对厚薄过渡区提前预压；
20、4.3)加压：加料完成后压实，并持续加压；
21、4.4)升温：将坯料块均匀升温至103～107℃，根据坯料薄厚不同，升温时间控制在80～200min。
22、优选地，所述步骤4.1)中，当预混料挥发份含量不大于5％时，加料温度为70～80℃，当预混料挥发份含量大于5％时，加料温度为60～70℃。
23、优选地，所述步骤4.3)中，持续加压的压力为1/5的所述成型压力。
24、优选地，所述步骤5)中，加压方式为一次性加全压或分次加压，当坯料高度不超过100mm或者坯料为规整的回转体结构时，采用一次性加全压的方式，当坯料高度大于100mm或者坯料结构存在台阶、薄壁、多段曲面配合的情况时，采用分次加压的方式，根据坯料厚度分为3～6次加压，每次加压间隔5～10min。
25、优选地，所述步骤6)中，固化过程的升温速率为0.1～0.5℃/min。
26、优选地，所述步骤6)中，若坯料为长筒形，当温度从峰顶温度升至结束温度时，控制凸模温度低于凹模温度8-12℃。
27、优选地，所述步骤6)中，若坯料为长筒形，当温度从峰顶温度升至结束温度时，优选为凸模温度比凹模温度低10℃。
28、相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：
29、本专利技术的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法可有效避免模压制品在生产过程中产生裂纹，特别适用于长筒类复合材料模压制品的制备。
30、本专利技术在预混料制备中控制纤维长度为30～50mm，在保证产品拉伸、弯曲、冲击、压缩等力学性能要求的情况下，可有效提高预混料模压过程的流动性，避免因固化过程纤维流动性较差，产生裂纹、疏松等缺陷，同时纤维长度降低可提高预混料制备过程中晾置、疏松、烘干工序用时，提高生产效率和产品质量。
31、在预混料制备过程中，由于大批量制备，在浸胶工序中会存在少量纤维未与树脂混合均匀的情况，在疏松工序中可能存在少量预混料疏松不彻底的情况，这些情况容易导致烘料后存在聚胶、结团等问题从而得到质量较差的预混料，这些预混料参杂在正常预混料中进行模压易导致模压固化过程纤维熔接不良产生疏松裂纹等缺陷。本专利技术通过增加预混料加料前预处理，制定预混料标准，可有效提高模压质量均匀性，从而达到降低裂纹等缺陷的目的。
32、本专利技术根据预混料挥发份含量不同调整加料温度，高挥发份含量流动性好，低温加料既可促使预混料均匀填充模具型腔，也可以避免温度流动性过强导致纤维和树脂溢出型腔。加料后施加1/5的成型压力，在合模升温过程中，随着树脂初步反应，粘度低流动性好，可以在压力作用下均匀分布并和纤维进行交联反应，可一定程度弥补预混料制备过程中因捏合不彻底而产生的少量纤维贫胶的缺陷。根据坯料结构不同采用预压后加料，可在一定程度避免因人工加料不均匀，导致模压过程中纤维未均匀填充模具型腔而导致的疏松裂纹等缺陷。
33、当坯料为长筒类结构时，在以往固化过程中，为确保模具型腔内温度均匀性，通常保证凸凹模温度一致性。而实际树脂本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤1)中，高硅氧纤维的长度为30～50mm。
3.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4.1)中，当预混料挥发份含量不大于5％时，加料温度为70～80℃，当预混料挥发份含量大于5％时，加料温度为60～70℃。
6.根据权利要求4所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4.3)中，持续加压的压力为1/5的所述成型压力。
7.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤5)中，加压方式为一次性加全压或
8.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤6)中，固化过程的升温速率为0.1～0.5℃/min。
9.根据权利要求1-8任意一项所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤6)中，若坯料为长筒形，当温度从峰顶温度升至结束温度时，控制凸模温度低于凹模温度8-12℃。
10.根据权利要求9所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤6)中，若坯料为长筒形，当温度从峰顶温度升至结束温度时，优选为凸模温度比凹模温度低10℃。
...【技术特征摘要】
1.一种高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤1)中，高硅氧纤维的长度为30～50mm。
3.根据权利要求1所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤3)具体包括以下步骤：
4.根据权利要求3所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4)具体包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4.1)中，当预混料挥发份含量不大于5％时，加料温度为70～80℃，当预混料挥发份含量大于5％时，加料温度为60～70℃。
6.根据权利要求4所述的高硅氧纤维增强氨酚醛树脂复合材料制品模压方法，其特征在于：所述步骤4.3)中，持续加压的压力为1/5的所述成型压力。
7.根据权利要求1所述的高硅...
【专利技术属性】
技术研发人员：王刚俊，佘平江，李润暖，张中意，
申请(专利权)人：湖北三江航天江北机械工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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