CN116061458B - 一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，用于提高电加热片与复合材料之间的粘接强度。首先在成型模具上铺敷基体预浸料，将聚酰亚胺膜电加热片带电加热片的一侧面向基体预浸料，随后撕去聚酰亚胺膜，使得电加热片留在基体预浸料上，通过加热装置使得基体预浸料中的树脂能够渗入电加热片的间隙中，最后通过固化成型。该电加热片和复合材料粘接强度的方法粘接强度高，使电加热片铺敷到复合材料上后不会窜位，同时也能够有效提高成型后的复合材料强度。
Description
技术领域
本发明涉及电加热片粘接工艺技术领域，尤其涉及一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法。
背景技术
因直升机及固定翼飞机在飞行过程中机翼、旋翼、进气道等部位会结冰从而影响气动外形与飞行安全，故需要在这些部位采取防冰措施，保证飞行品质。电加热防冰方法需要将电加热片整合到容易结冰部位的蒙皮中，从而实现在飞行过程中对电加热片通电升高易结冰部位蒙皮的温度，进而将蒙皮表面的冰融化。
其中纤维增强树脂基复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计性和工艺性好等特点，是理想的航空结构材料。
专利号CN201710173592.0公开了一种防/除冰复合材料多层结构，其中存在的缺陷是电加热片与复合材料粘接性较差，成型后易分层，导致复合整体强度下降。
发明内容
为了解决上述现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备成型模具，在成型模具上铺敷基体预浸料；
第二步，将聚酰亚胺膜与电加热片粘接，制成聚酰亚胺膜电加热片；
第三步，将聚酰亚胺膜电加热片带电加热片的一侧面向基体预浸料，再将聚酰亚胺膜电加热片平整地贴到基体预浸料上；
第四步，撕去聚酰亚胺膜，使得电加热片留在基体预浸料上；
第五步，通过加热装置均匀地加热电加热片，使基体预浸料中的树脂能够渗入电加热片的间隙中；
第六步，在电加热片上继续铺复合材料，铺完后，将电加热片与复合材料进行固化处理；
第七步，电加热片与复合材料紧密粘接。
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，在第一步之前，所述成型模具表面均匀涂有三层隔热涂料，所述隔热涂料具体为复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料中的任意一种。
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，所述加热装置为吹风机，所述吹风机的加热温度为50℃-80℃。
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，所述复合材料为制成机翼、旋翼、进气道等部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金等其中至少一种材料制成。
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，所述基体预浸料是通过高强度炭纤维布增强体浸渍到树脂胶液中形成，
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，所述树脂胶液为双马树脂胶液和环氧树脂胶液。
在本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法中，所述基体预浸料中树脂胶液质量占基体预浸料总质量的36％-42％。
实施本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，具有以下有益效果：该提高电加热片和复合材料粘接强度的方法提高了铺层时电加热片与基体预浸料的粘接性，使电加热片铺敷到复合材料上后不会窜位，同时也能够有效提高成型后的复合材料强度。
附图说明
图1为本发明电加热片铺敷工艺流程图；
图2为电加热片与聚酰亚胺膜示意图；
图3为聚酰亚胺膜电加热片示意图；
图4为基体预浸料与成型模具示意图；
图5为聚酰亚胺膜电加热片铺敷示意图；
图6为聚酰亚胺膜电加热片铺敷到基体预浸料上示意图；
图7为撕去聚酰亚胺膜电示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1至7所示，本发明的这种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，用于提高电加热片与复合材料之间的粘接强度。包括如下步骤：
第一步，准备成型模具5，在成型模具5上铺敷基体预浸料4。
其中基体预浸料4是通过高强度炭纤维布增强体浸渍到环氧树脂胶液或双马树脂胶液中形成。其中基体预浸料4中树脂胶液质量占基体预浸料4总质量的36％-42％。
当树脂胶液为环氧树脂胶液时，基体预浸料4中环氧树脂胶液质量占基体预浸料4总质量的38%±2％，所制备的基体预浸料4的厚度为0.2mm，面密度为210g/m2；当树脂胶液为双马树脂胶液时，基体预浸料4中双马树脂胶液质量占基体预浸料4质量的40％±2％，所制备的基体预浸料4的厚度为0.2mm，面密度为210g/m2。通过控制预浸料中树脂胶液含量，有效保证最终产品性能要求。
其中基体预浸料4铺层层数为1-5层。在该铺层厚度时，使得可以保证基体预浸料4与电加热片2的粘接质量，进一步避免局部脱粘，又有利于保证最终产品的型面精度。
第二步，准备聚酰亚胺膜1与电加热片2，将聚酰亚胺膜1与电加热片2粘接，制成聚酰亚胺膜电加热片3。
由于聚酰亚胺膜1具有较高的拉伸强度，其拉伸强度在115MPa以上，故能完全支撑电加热片2，使得电加热片2不易变形，从而提高最终产品的成型质量。
第三步，将聚酰亚胺膜电加热片3带电加热片2的一侧面向基体预浸料4，再将聚酰亚胺膜电加热片3平整地贴到基体预浸料4上。
其中应该注意的是：电加热片2的长度与基体预浸料4在走向上相一致，电加热片2的长度小于基体预浸料4的的长度，电加热片2的宽度小于基体预浸料4的宽度，这样使得电加热片2完全贴到基体预浸料4上，从而提高电加热片2与基体预浸料4之间的粘性。
第四步，撕去聚酰亚胺膜1，使得电加热片2留在基体预浸料4上。
第五步，通过加热装置均匀地加热电加热片2，使基体预浸料4中的树脂能渗入电加热片2的间隙中。其中加热装置为吹风机，其中吹风机的加热温度为50℃-80℃，由于基体预浸液中树脂的高粘接性，通过吹风机加热的方式就可以在固化前将电加热片2与基体预浸料4基本粘接。
第六步，在电加热片2上继续铺复合材料，铺完后，将电加热片2与复合材料进行固化处理。复合材料为制成机翼、旋翼、进气道等部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金等其中至少一种材料制成，其中固化处理为热处理方式，其中包括电阻加热、感应加热、电弧加热、电子束加热、红外线加热等任意其中一种。
第七步，电加热片2与复合材料紧密粘接。
固化后的电加热片2与复合材料粘接强度高。使得电加热片2铺敷到复合材料上后不会窜位，同时也能够有效提高成型后的复合材料强度。
其中在第一步之前，在模具表面均匀涂有三层隔热涂料。隔热涂料具体为复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料中的任意一种，隔热涂料使得成型模具5不易被固化温度所影响。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，准备成型模具，在成型模具上铺敷基体预浸料；
第二步，将聚酰亚胺膜与电加热片粘接，制成聚酰亚胺膜电加热片；
第三步，将聚酰亚胺膜电加热片带电加热片的一侧面向基体预浸料，再将聚酰亚胺膜电加热片平整地贴到基体预浸料上；
第四步，撕去聚酰亚胺膜，使得电加热片留在基体预浸料上；
第五步，通过加热装置均匀地加热电加热片，使基体预浸料中的树脂能够渗入电加热片的间隙中；
第六步，在电加热片上继续铺复合材料，铺完后，将电加热片与复合材料进行固化处理；
第七步，电加热片与复合材料紧密粘接；
在第一步之前，所述成型模具表面均匀涂有三层隔热涂料，所述隔热涂料具体为复合硅酸镁铝隔热涂料、稀土保温涂料、涂覆型复合硅酸盐隔热涂料中的任意一种；
所述基体预浸料是通过高强度炭纤维布增强体浸渍到树脂胶液中形成，所述树脂胶液为双马树脂胶液或环氧树脂胶液，所述复合材料为制成机翼、旋翼、进气道部位的蒙皮材料，由高强铝、镁合金、钛合金其中至少一种材料制成。
2.根据权利要求1所述的提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，其特征在于，所述加热装置为吹风机，所述吹风机的加热温度为50℃-80℃。
3.根据权利要求1所述的提高电加热片和复合材料粘接强度的方法，其特征在于，所述基体预浸料中树脂胶液质量占基体预浸料总质量的36％-42％。
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