脱模布对风电叶片用复合材料二次粘接的影响分析
发布时间：2021-04-01 22:57
近些年在风电叶片生产过程中,风电叶片粱帽的成型是将通过复合材料拉挤工艺成型的条带铺叠入真空模腔内,之后在真空的环境下倒入树脂,实现拉挤条带间的层层粘接,这样的成型方式大大提高了粱帽的生产效率,节约了成本和时间,但在生产过程中如何提高拉挤条带之间的粘接强度,是近些年来广泛研究的问题,本次实验的目的便是探究如何提高风电叶片翼粱帽成型过程中,拉挤条带之间的粘接强度,由于拉挤条带间空隙窄小,向真空腔内灌注树脂时树脂不易流动,最终导致粘接层不均匀,在使用过程出现界面脱粘的风险。而对于拉挤条带来说改变其表面粗糙度不仅可以增加条带与条带之间的空隙,还可以增加拉挤条带的表面能,提高界面间的粘接强度。因本次实验是在实验室条件下进行,所以无法使用真正的拉挤条带来进行探究,故选用了碳纤维含量较高的单向碳纤维预浸料通过真空袋成型的方式制备模拟碳纤维拉挤板。并选择了五种不同种类的干脱模布,分别为克重为52g/m2、85g/m2、105g/m2的锦纶66脱模布,以及克为58 g/m2、85 g/m2的涤纶脱模布用于单向碳纤维模拟拉挤板的成型过程,在成型前铺覆于碳纤维预浸料的表面,制备出五种具有不同表面粗糙纹理的模...
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２风电叶片改进后截面图??
破坏模式和接头强度都受到粘接过程的影响［６＿１（＞］。主要有三种粘合方法，即共固??化，共粘接和二次粘接方法来制造复合基板之间的接合接头。这些制造方法中的??每一个的方案如图１－４所示。当粘合剤固化一个被粘物时，进行共粘接工艺，而??在共＿化过程中，两个部分同时固化。二次粘接则是当粘合剂层在两个预固化??的复合板（基板）之间周化时使用的。由于部件的数量和固化周期短，共固化或??共粘接通常优于二次粘接＊因此，共固化和共粘接最常用于复合结构的修复９??然而，对于大而复杂的结构，二次粘接工艺更合适。??Ｃｕｒ？ｉ?Ｕｎ－ｃｕｒｅｄ??ｌａｍｉｎａｔｅ???ｌａｍｉｎａｔｅ??Ａｄｈｅｓｉｖｅ?Ａｄｈｅｓｉｖｅ??Ｕｎ－ｃｕｒｃｄ?Ｕｎ－ｃｕｒｃｄ??＊?■?Ｉ＾ａｍｉｎａｔｃ?＞?Ｉ?Ｉ＾ａｍｉｎａｔｃ??．）Ｃｏ－ｂｏｎｄｉｎｇ?ｂ）Ｃｏ＜ｕｈｎｇ??Ｃｕｒｅｄ??ｌａｍｉｎａｔｅ??（Ｃｏｍｐｏｓｔ????Ａｄｈｅｓｉｖｅ?Ａｄｈｅｓｉｖｅ??Ｃｕｒｅｄ?Ｍｅｔａｌ?（Ａｌ，?ｍｇ，??Ｉｊｕｎｉｎａｌｃ?Ｓｔｅｅｌ?ｅｔｃ．）??ｃ）?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｂｏｎｄｉｎｇ?ｄ）?Ｍｕｔｉ?ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｂｏｎｄｉｎｇ??图１－３粘接接合方式??Ｍｏｈａｎ等人［８’９１研究了模式１和混合模式负载下共固化接头和二次粘接接头??法之间的接合方法的影响。他们发现，在两种加载条件下，共固化粘合接头的强??度比二次粘接低。宋等［１１］也注意到对于单搭接接头的粘接强度，无粘合剂的共??固化大于辅助粘接
?这两项力学指标来表征粘接强度的大小，对于粘接的形式粘接，常见的粘接形式??如图１－４所示。??单搭接??双搭接??单搭接板对接??双搭接板对接??图１－４常见的粘接形式??在过去的研宄中，在复合材料二次粘接前，通常会对碳纤维复合材料进行表??面改性，以提高其表面的粘接性能，这样的表面改性包化学改性、提高碳纤维复??合材料的表面粗糙度等方式，目的是为了改善复合材料表面与树脂基体之间的界??面粘结性能，提高复合材料界面的粘接强度［１４］。复合材料的表面化学改性处理??方式是通过在材料表面引入活性基团使之能与树脂基体反应形成化学键［１５’１６］提??高界面间的粘接强度。??在除风电叶片生产的其他复合材料领域中，由对于复合材料的表面采用传统??的打磨处理和和现在开始广泛使用的铺覆脱膜布的处理方式，但传统的打磨处理??方耗时长消耗人力，且人工操作中的变量是不可控制，并且对于打磨后的表面质??量
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维表面处理技术探讨[J]. 钱水林. 合成纤维. 2008(11)
[2]表面处理对环氧胶粘涂层剪切强度的影响[J]. 刘志文,刘敬福,李赫亮,李智超. 表面技术. 2002(03)
[3]胶接式气门座铰刀的开发研制[J]. 许小村,张莉,葛杨,王国滨. 哈尔滨理工大学学报. 2001(04)
[4]聚烯烃的粘接及其粘合机理的探讨[J]. 张伟东,席士英,黄怿,李雪明,陆关兴. 中国胶粘剂. 1998(03)
博士论文
[1]层合板接头损伤失效与疲劳寿命研究[D]. 王丹勇.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]碳纤维层合板胶接性能研究[D]. 叶斐.中北大学 2015
[2]复合材料螺栓连接接头失效分析与强度预测[D]. 朱红红.郑州大学 2012
本文编号：3114106
【文章来源】：东华大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２风电叶片改进后截面图??
破坏模式和接头强度都受到粘接过程的影响［６＿１（＞］。主要有三种粘合方法，即共固??化，共粘接和二次粘接方法来制造复合基板之间的接合接头。这些制造方法中的??每一个的方案如图１－４所示。当粘合剤固化一个被粘物时，进行共粘接工艺，而??在共＿化过程中，两个部分同时固化。二次粘接则是当粘合剂层在两个预固化??的复合板（基板）之间周化时使用的。由于部件的数量和固化周期短，共固化或??共粘接通常优于二次粘接＊因此，共固化和共粘接最常用于复合结构的修复９??然而，对于大而复杂的结构，二次粘接工艺更合适。??Ｃｕｒ？ｉ?Ｕｎ－ｃｕｒｅｄ??ｌａｍｉｎａｔｅ???ｌａｍｉｎａｔｅ??Ａｄｈｅｓｉｖｅ?Ａｄｈｅｓｉｖｅ??Ｕｎ－ｃｕｒｃｄ?Ｕｎ－ｃｕｒｃｄ??＊?■?Ｉ＾ａｍｉｎａｔｃ?＞?Ｉ?Ｉ＾ａｍｉｎａｔｃ??．）Ｃｏ－ｂｏｎｄｉｎｇ?ｂ）Ｃｏ＜ｕｈｎｇ??Ｃｕｒｅｄ??ｌａｍｉｎａｔｅ??（Ｃｏｍｐｏｓｔ????Ａｄｈｅｓｉｖｅ?Ａｄｈｅｓｉｖｅ??Ｃｕｒｅｄ?Ｍｅｔａｌ?（Ａｌ，?ｍｇ，??Ｉｊｕｎｉｎａｌｃ?Ｓｔｅｅｌ?ｅｔｃ．）??ｃ）?Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ?Ｂｏｎｄｉｎｇ?ｄ）?Ｍｕｔｉ?ｍａｔｅｒｉａｌ?Ｂｏｎｄｉｎｇ??图１－３粘接接合方式??Ｍｏｈａｎ等人［８’９１研究了模式１和混合模式负载下共固化接头和二次粘接接头??法之间的接合方法的影响。他们发现，在两种加载条件下，共固化粘合接头的强??度比二次粘接低。宋等［１１］也注意到对于单搭接接头的粘接强度，无粘合剂的共??固化大于辅助粘接
?这两项力学指标来表征粘接强度的大小，对于粘接的形式粘接，常见的粘接形式??如图１－４所示。??单搭接??双搭接??单搭接板对接??双搭接板对接??图１－４常见的粘接形式??在过去的研宄中，在复合材料二次粘接前，通常会对碳纤维复合材料进行表??面改性，以提高其表面的粘接性能，这样的表面改性包化学改性、提高碳纤维复??合材料的表面粗糙度等方式，目的是为了改善复合材料表面与树脂基体之间的界??面粘结性能，提高复合材料界面的粘接强度［１４］。复合材料的表面化学改性处理??方式是通过在材料表面引入活性基团使之能与树脂基体反应形成化学键［１５’１６］提??高界面间的粘接强度。??在除风电叶片生产的其他复合材料领域中，由对于复合材料的表面采用传统??的打磨处理和和现在开始广泛使用的铺覆脱膜布的处理方式，但传统的打磨处理??方耗时长消耗人力，且人工操作中的变量是不可控制，并且对于打磨后的表面质??量
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳纤维表面处理技术探讨[J]. 钱水林. 合成纤维. 2008(11)
[2]表面处理对环氧胶粘涂层剪切强度的影响[J]. 刘志文,刘敬福,李赫亮,李智超. 表面技术. 2002(03)
[3]胶接式气门座铰刀的开发研制[J]. 许小村,张莉,葛杨,王国滨. 哈尔滨理工大学学报. 2001(04)
[4]聚烯烃的粘接及其粘合机理的探讨[J]. 张伟东,席士英,黄怿,李雪明,陆关兴. 中国胶粘剂. 1998(03)
博士论文
[1]层合板接头损伤失效与疲劳寿命研究[D]. 王丹勇.南京航空航天大学 2006
硕士论文
[1]碳纤维层合板胶接性能研究[D]. 叶斐.中北大学 2015
[2]复合材料螺栓连接接头失效分析与强度预测[D]. 朱红红.郑州大学 2012
本文编号：3114106
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