軌道飛行器自動鋪絲制造用預(yù)浸紗制備關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文針對軌道飛行器鋪絲用高模量碳纖維預(yù)浸紗制備技術(shù)中纖維束展開與損傷、樹脂浸潤與含膠量控制等關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作，分析了不同展紗方案的優(yōu)缺點，研究了超聲輔助展開、機械式展紗輥展開的方法；通過建立樹脂浸潤模型，研究了膠膜厚度、放紗張力、樹脂溫度、收卷速率以及差速比等因素對含膠量的影響規(guī)律，并應(yīng)用響應(yīng)曲面法優(yōu)化了工藝參數(shù)，通過小批量試制，所生產(chǎn)的預(yù)浸紗達到技術(shù)指標(biāo)要求，滿足航天急需。主要研究工作如下：
　?。?）在前期研究的基礎(chǔ)上，對

2、比分析了機械式展紗輥法、超聲池法和超聲桿法等三種不同的纖維展開方案，研究了三種展紗方案對纖維束展寬與損傷的影響；為滿足纖維充分展開前提下低損傷的要求，選用機械式展紗輥法進一步研究了放紗張力、過輥數(shù)目、展紗輥直徑對高模量碳纖維復(fù)絲拉伸強度保持率的影響規(guī)律以及3種不同程度損傷情況對不同系列纖維的影響，實驗結(jié)果表明：放紗張力越大，過輥數(shù)目越多，展紗輥直徑越小，對纖維損傷的影響越嚴(yán)重；放紗張力應(yīng)控制在5-20N，過輥個數(shù)應(yīng)控制在3-5個，展紗輥

3、直徑的影響較??；相同制備環(huán)境下，M系列纖維損傷高于T系列纖維；高損傷條件下，兩種纖維的拉伸強度保持率均達到對比值的90％以上，工程制備預(yù)浸紗時可依據(jù)高損傷實驗參數(shù)進行參數(shù)設(shè)置。
　　（2）分析了預(yù)浸紗制備浸膠工藝，建立了樹脂浸潤纖維束的浸漬模型，通過單因素以及正交試驗，研究了膠膜厚度、放紗張力、樹脂溫度、收卷速率以及差速比等因素對含膠量的影響規(guī)律，獲得了最優(yōu)化工藝參數(shù)，開展了工藝穩(wěn)定性驗證實驗，實驗結(jié)果與理論預(yù)期一致，同時驗證了工