軌道飛行器自動(dòng)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(duì)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(rùn)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(diǎn)，研究了超聲輔助展開、機(jī)械式展紗輥展開的方法；通過(guò)建立樹脂浸潤(rùn)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(duì)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(guò)小批量試制，所生產(chǎn)的預(yù)浸紗達(dá)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(duì)

2、比分析了機(jī)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(duì)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(jī)械式展紗輥法進(jìn)一步研究了放紗張力、過(guò)輥數(shù)目、展紗輥直徑對(duì)高模量碳纖維復(fù)絲拉伸強(qiáng)度保持率的影響規(guī)律以及3種不同程度損傷情況對(duì)不同系列纖維的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：放紗張力越大，過(guò)輥數(shù)目越多，展紗輥直徑越小，對(duì)纖維損傷的影響越嚴(yán)重；放紗張力應(yīng)控制在5-20N，過(guò)輥個(gè)數(shù)應(yīng)控制在3-5個(gè)，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(qiáng)度保持率均達(dá)到對(duì)比值的90％以上，工程制備預(yù)浸紗時(shí)可依據(jù)高損傷實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。
　?。?）分析了預(yù)浸紗制備浸膠工藝，建立了樹脂浸潤(rùn)纖維束的浸漬模型，通過(guò)單因素以及正交試驗(yàn)，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(duì)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(yàn)證實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論預(yù)期一致，同時(shí)驗(yàn)證了工