權(quán)利要求

1.一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件，其特征在于包括碳纖維編織布、熱阻材料及固化樹脂;前述碳纖維編織布為多塊并整體疊放為一體，中間層的其中一塊碳纖維編織布中部預(yù)留出設(shè)定形狀的缺陷空間;所述的熱阻材料填充于該缺陷空間并與碳纖維編織布上、下表面保持齊平，前述的固化樹脂均勻浸入于碳纖維編織布的碳纖維絲中。

2.一種權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件的制備方法，其特征在于該制備方法采用真空導(dǎo)流成型裝置，該真空導(dǎo)流成型裝置包括

樹脂桶，內(nèi)容納有固化樹脂;

樹脂收集器，用于收集多余的固化樹脂;

恒溫干燥箱，內(nèi)置有真空袋，該真空袋一端與樹脂桶通過樹脂輸送管連接，另一端通過樹脂收集管與樹脂收集器連接，前述的樹脂輸送管上設(shè)有第一管夾以控制樹脂輸送管的通斷，前述的樹脂收集管設(shè)有第二管夾以控制樹脂收集管的通斷;以及

真空泵，與前述樹脂收集器的抽氣端連接;

包括如下步驟：

將模具內(nèi)表面均勻涂抹脫模劑;

將碳纖維編織布裁剪，準(zhǔn)備好所需的層數(shù)，中間層的其中一塊碳纖維編織布中部裁剪出設(shè)定形狀的缺陷空間，作為缺陷層;

將準(zhǔn)備好的碳纖維編織布按一定方式排列堆疊在模具內(nèi)，堆疊時(shí)用定型噴膠初步定型，在缺陷空間填充熱阻材料，保證熱阻材料頂部和底部分別與碳纖維編織布上、下表面齊平;

將脫模布與導(dǎo)流網(wǎng)依次鋪在堆疊好的碳纖維編織布的上表面;

真空袋薄膜用密封膠帶貼在模具上表面的邊緣并密封包裹，真空袋薄膜包裹后形成真空袋，在真空袋薄膜表面預(yù)留兩個(gè)接口分別用于連接樹脂輸送管和樹脂收集管;

打開真空泵、第一管夾和第二管夾，固化樹脂由于負(fù)壓作用進(jìn)入模具，并均勻浸入碳纖維編織布的碳纖維絲中，多余固化樹脂通過樹脂收集管進(jìn)入樹脂收集器;

關(guān)閉第一管夾和第二管夾，以保持真空袋內(nèi)的真空狀態(tài);

靜置，待浸潤碳纖維絲的固化樹脂固化完成后取出，脫模得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟中所述脫模布與導(dǎo)流網(wǎng)之間鋪設(shè)有隔離膜。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟中所述的模具為不銹鋼材質(zhì)，所述的脫模劑為油性脫模劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟中所述的定型噴膠為3M公司的Super 77多用途噴膠或固爾奇998復(fù)合材料膠。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟中所述的固化樹脂包括如下組分及其重量配比：

環(huán)氧樹脂 98~102：

固化劑 28~32。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制備方法，其特征在于步驟靜置過程中條件如下：

控制恒溫干燥箱，使其按2℃/min的速度上升到70℃，保溫時(shí)間設(shè)置為4h，待浸潤碳纖維絲的環(huán)氧樹脂固化完成后，自然降溫至30℃時(shí)取出脫模。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述的樹脂收集器上設(shè)有真空表，步驟之前還包括氣密性驗(yàn)證步驟：打開真空泵一段時(shí)間后關(guān)閉，靜置觀察真空表的讀數(shù)，以驗(yàn)證真空導(dǎo)流成型裝置的氣密性。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于所述真空泵與樹脂收集器的抽氣端通過真空管連接。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

[0001]本發(fā)明涉及一種模擬缺陷的等效試件，應(yīng)用于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料材料的缺陷檢測和評(píng)估，本發(fā)明還涉及等效試件的制備方法。

背景技術(shù)

[0002]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(CFRP)是一種由各向異性的碳纖維和基體組成的復(fù)合材料，因其具備輕質(zhì)、高比強(qiáng)度、高比模量、耐腐蝕、低熱膨脹以及優(yōu)良的抗疲勞性能等特性，廣泛應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、直升機(jī)旋翼、無人機(jī)外殼、高壓管道和醫(yī)療器械等重要工程領(lǐng)域。然而，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的制造過程復(fù)雜，任何階段的缺陷都可能影響最終性能。在使用過程中，這些微小缺陷可能受到外部荷載的作用而擴(kuò)展，進(jìn)而導(dǎo)致脫粘等問題，極大降低材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，甚至可能引發(fā)嚴(yán)重的工程安全事故。因此，在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的生命周期內(nèi)，及時(shí)識(shí)別和評(píng)估這些潛在故障，能夠有效減少安全隱患并降低維修成本。因而利用合適的無損非接觸檢測技術(shù)對(duì)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)脫粘缺陷進(jìn)行檢測非常必要。主動(dòng)紅外熱像技術(shù)主動(dòng)對(duì)被測試件施加可控?zé)峒?lì)，當(dāng)試件表面或內(nèi)部存在損傷時(shí)，將導(dǎo)致此處的熱傳導(dǎo)性能發(fā)生改變，進(jìn)而使得被測試件表面出現(xiàn)溫度差異，產(chǎn)生局部的熱區(qū)或冷區(qū)。利用紅外熱像儀記錄試件表面溫度，通過分析處理獲得的熱圖像序列，實(shí)現(xiàn)物體表面或內(nèi)部缺陷的定性和定量表征。紅外熱成像技術(shù)可視化，直觀的檢測效果以及單次大面積檢測使其有著廣泛的應(yīng)用前景。

[0003]同時(shí)，脫粘缺陷相當(dāng)于內(nèi)部缺陷空間被空氣填充，由于分層缺陷空間與正常區(qū)域熱傳導(dǎo)性質(zhì)不同，通過對(duì)試樣進(jìn)行熱激勵(lì)，通過觀察熱傳導(dǎo)的異常反映碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的損傷缺陷非常直觀可靠。由于在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)試件中制備模擬脫粘缺陷尚未有較佳的方法，大多數(shù)都以背面加工平底孔模擬材料表面下的脫粘缺陷，或者在背面加工盲孔放入薄膜熱阻材料后，以加工出的碳纖維圓柱體填充背部空隙。以這些方法來代替真實(shí)的纖維層內(nèi)部的脫粘缺陷，這些方法制備的脫粘缺陷在幾何形態(tài)和熱傳導(dǎo)性能上與真實(shí)的缺陷有著明顯的差異。這種差異會(huì)使溫差相差較大(改變熱波在試件中的傳遞流向，在一定程度上影響了碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷紅外熱波無損檢測試驗(yàn)結(jié)果)，且不符合工程的實(shí)際情況。以這種試樣得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可能不足以指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)檢測。

發(fā)明內(nèi)容

[0004]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種熱波在試件中的傳遞流向與真實(shí)情況更加逼近的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件。

[0005]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種熱波在試件中的傳遞流向與真實(shí)情況更加逼近的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件的制備方法。

[0006]本發(fā)明所要解決的第三個(gè)技術(shù)問題是提供一種制作簡單且成本較低的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件的制備方法。

[0007]本發(fā)明解決上述第一個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件，其特征在于包括碳纖維編織布、熱阻材料及固化樹脂;前述碳纖維編織布為多塊并整體疊放為一體，中間層的其中一塊碳纖維編織布中部預(yù)留出設(shè)定形狀的缺陷空間;所述的熱阻材料填充于該缺陷空間并與碳纖維編織布上、下表面保持齊平，前述的固化樹脂均勻浸入于碳纖維編織布的碳纖維絲中。

[0008]本發(fā)明解決上述第二個(gè)和第三個(gè)技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件的制備方法，其特征在于該制備方法采用真空導(dǎo)流成型裝置，該真空導(dǎo)流成型裝置包括

樹脂桶，內(nèi)容納有固化樹脂;

樹脂收集器，用于收集多余的固化樹脂;

恒溫干燥箱，內(nèi)置有真空袋，該真空袋一端與樹脂桶通過樹脂輸送管連接，另一端通過樹脂收集管與樹脂收集器連接，前述的樹脂輸送管上設(shè)有第一管夾以控制樹脂輸送管的通斷，前述的樹脂收集管設(shè)有第二管夾以控制樹脂收集管的通斷;以及

真空泵，與前述樹脂收集器的抽氣端連接;

包括如下步驟：

將模具內(nèi)表面均勻涂抹脫模劑;

將碳纖維編織布裁剪，準(zhǔn)備好所需的層數(shù)，中間層的其中一塊碳纖維編織布中部裁剪出設(shè)定形狀的缺陷空間，作為缺陷層;

將準(zhǔn)備好的碳纖維編織布按一定方式排列堆疊在模具內(nèi)，堆疊時(shí)用定型噴膠初步定型，在缺陷空間填充熱阻材料，保證熱阻材料頂部和底部分別與碳纖維編織布上、下表面齊平;

將脫模布與導(dǎo)流網(wǎng)依次鋪在堆疊好的碳纖維編織布的上表面;

真空袋薄膜用密封膠帶貼在模具上表面的邊緣并密封包裹，真空袋薄膜包裹后形成真空袋，在真空袋薄膜表面預(yù)留兩個(gè)接口分別用于連接樹脂輸送管和樹脂收集管;

打開真空泵、第一管夾和第二管夾，固化樹脂由于負(fù)壓作用進(jìn)入模具，并均勻浸入碳纖維編織布的碳纖維絲中，多余固化樹脂通過樹脂收集管進(jìn)入樹脂收集器;

關(guān)閉第一管夾和第二管夾，以保持真空袋內(nèi)的真空狀態(tài);

靜置，待浸潤碳纖維絲的固化樹脂固化完成后取出，脫模得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件。

[0009]作為優(yōu)選，步驟中所述脫模布與導(dǎo)流網(wǎng)之間鋪設(shè)有隔離膜。

[0010]作為優(yōu)選，步驟中所述的模具為不銹鋼材質(zhì)，所述的脫模劑為油性脫模劑。

[0011]作為優(yōu)選，步驟中所述的定型噴膠為3M公司的Super 77多用途噴膠或固爾奇998復(fù)合材料膠。

[0012]作為優(yōu)選，步驟中所述的固化樹脂包括如下組分及其重量配比：

環(huán)氧樹脂98~102：

固化劑28~32。

[0013]作為優(yōu)選，所述的樹脂收集器上設(shè)有真空表，步驟之前還包括氣密性驗(yàn)證步驟：打開真空泵一段時(shí)間后關(guān)閉，靜置觀察真空表的讀數(shù)，以驗(yàn)證真空導(dǎo)流成型裝置的氣密性。

[0014]作為優(yōu)選，步驟靜置過程中條件如下：

控制恒溫干燥箱使其按2℃/min的速度上升到70℃，保溫時(shí)間設(shè)置為4h，待浸潤碳纖維絲的環(huán)氧樹脂固化完成后，自然降溫至30℃時(shí)取出脫模。

[0015]進(jìn)一步，所述真空泵與樹脂收集器的抽氣端通過真空管連接。

[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：碳纖維編織布之間添加熱阻材料模擬真實(shí)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料脫粘的內(nèi)部空氣缺陷，這樣模擬脫粘缺陷熱阻等效試件從結(jié)構(gòu)上看更加接近真實(shí)脫粘缺陷，因此試驗(yàn)效果更加接近真實(shí)值。通過CT掃描內(nèi)部的結(jié)果表明本發(fā)明的脫粘符合真實(shí)情況。

[0017]根據(jù)熱阻材料的大小和體積以及填充層的深度控制缺陷的位置和尺寸，并且可以根據(jù)需求通過改變每層碳纖維編織布排列方向，制作具有不同類型的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料，且熱波在被測試件中的熱傳導(dǎo)與真實(shí)情況相似。

[0018]本發(fā)明采用的簡化、改進(jìn)的真空導(dǎo)流成型法來制作構(gòu)模擬脫粘缺陷熱阻等效試件，相比于模壓成型法與熱壓罐成型法，真空導(dǎo)流成型法可以制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料零部件，所需設(shè)備簡單、成本低，在普通實(shí)驗(yàn)室條件下即可制備。模壓成型法一般需要強(qiáng)度足夠高的鋼材等，這類材料制作復(fù)雜結(jié)構(gòu)的零部件較為困難的，真空導(dǎo)流法所用的模具材料只需要承受真空壓力即可，因此相較于模壓成型法對(duì)模具的材料要求低。

[0019]試驗(yàn)證明本發(fā)明的界面熱阻等效方法應(yīng)用在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料脫粘及其他類型缺陷的檢測效果中具有良好的效果。

附圖說明

[0020]圖1為實(shí)施例1中真空導(dǎo)流成型裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

[0021]圖2為實(shí)施例1中真空袋內(nèi)具體結(jié)構(gòu)示意圖。

[0022]圖3為實(shí)施例1中脫模后試樣的結(jié)構(gòu)示意圖。

[0023]圖4為實(shí)施例1中試樣的紅外熱成像檢測到的試樣表面溫度熱圖。

[0024]圖5為實(shí)施例2中試樣的紅外熱成像檢測到的試樣表面溫度熱圖。

[0025]圖6為實(shí)施例2中試樣CT結(jié)果三維圖。

[0026]圖7為實(shí)施例2中試樣CT結(jié)果內(nèi)部剖面圖。

具體實(shí)施方式

[0027]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

[0028]實(shí)施例1(缺陷深度距表面約為1.5mm)：

本實(shí)施例采用真空導(dǎo)流成型工藝來制備，如圖1所示，真空導(dǎo)流成型裝置包括樹脂桶1、樹脂收集器6、恒溫干燥箱2及真空泵7，樹脂桶1內(nèi)容納有固化樹脂;樹脂收集器6用于收集多余的固化樹脂，樹脂收集器6上設(shè)有真空表61;恒溫干燥箱2內(nèi)置有真空袋，該真空袋一端與樹脂桶1通過樹脂輸送管4連接，另一端通過樹脂收集管5與樹脂收集器6連接，樹脂輸送管4上設(shè)有第一管夾41以控制樹脂輸送管4的通斷，樹脂收集管5設(shè)有第二管夾51以控制樹脂收集管5的通斷;真空泵7與樹脂收集器6的抽氣端通過真空管71連接。

[0029]用無紡布蘸取適量酒精擦拭不銹鋼材質(zhì)的模具，模具內(nèi)凹槽尺寸為100*100*3mm，上表面留有50mm寬的連接面;

待酒精揮發(fā)后用油性脫模劑均勻噴涂模具內(nèi)表面;

按尺寸裁剪出20塊同等尺寸的100*100mm的雙向編織碳纖維編織布(單層厚度約為0.15mm)，并將其中的一塊正中心位置裁剪出15*15mm的正方形孔洞，稱量出碳纖維編織布的總重量，并記錄(本次實(shí)驗(yàn)碳纖維重量為37.35g);

將裁剪好的20層雙向編織碳纖維編織布按[0°，45°，-45°，90°]的排列方向根據(jù)順序循環(huán)鋪疊擺放于模具中，每鋪疊一層均需用定型噴膠均勻噴涂定型，第11層用裁剪出15*15mm孔洞的碳纖維編織布鋪疊，并將同等大小厚度的熱阻材料(15*15mm)填充入缺陷處，確保此薄膜與第11層碳纖維編織布上、下表面平齊，其它層正常排列。

[0030]裁剪120*120mm大小的脫模布、帶孔的隔離膜與導(dǎo)流網(wǎng)(尺寸略大于碳纖維編織布尺寸即可)，在鋪疊好的碳纖維編織布上方，按從下到上的順序依次擺放脫模布，帶孔的隔離膜，導(dǎo)流網(wǎng)。

[0031]將密封膠帶(雙面膠)貼于模具連接面四周邊緣，確保不留空隙。

[0032]裁剪比模具上表面尺寸略大的真空袋，將其通過真空膠帶的粘性牢牢貼附于模具上表面，留出兩接口，并用力擠壓真空膠帶與真空袋薄膜的粘接處，確保密封完全。

[0033]將貼附好真空袋薄膜的模具放入恒溫干燥箱，將真空袋薄膜預(yù)留的兩個(gè)接口連接兩條硅膠軟管，硅膠軟管從恒溫干燥箱頂部的通氣孔引出。其中一條樹脂收集管連接樹脂收集器的樹脂收集接口，另一條樹脂輸送管暫時(shí)用第一管夾夾緊密封。增設(shè)真空管連接樹脂收集器的抽真空接口與真空泵。樹脂收集器的作用是收集多余的樹脂，防止樹脂被吸入真空泵中。

[0034]如圖2所示，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣9上覆蓋有脫模布85，真空袋薄膜81內(nèi)側(cè)自上而下依次有導(dǎo)流網(wǎng)83、隔離膜84，真空袋模81與模具10的連接面通過密封膠帶82密封連接從而形成真空袋。

[0035]驗(yàn)證裝置的氣密性：打開真空泵(極限真空壓力700mmHg≈0.093Mpa)，一分鐘后觀察真空表的讀數(shù)并記錄，隨后用第二管夾夾夾緊密封樹脂收集管，關(guān)閉真空泵。20分鐘后讀取真空表的讀數(shù)。前后兩次觀察到的真空表的讀數(shù)相同(約為-0.093Mpa)，則證明裝置氣密性良好。

[0036]調(diào)配固化樹脂：將環(huán)氧樹脂與固化劑按10:3的重量比例調(diào)配(確保樹脂量充足，需大于碳纖維重量的兩倍，本次實(shí)驗(yàn)調(diào)配總重為80g，)，充分?jǐn)嚢鑳煞昼娛弓h(huán)氧樹脂與固化劑混合充分，將樹脂輸送管浸入固化樹脂的液面以下。

[0037]真空導(dǎo)流：打開真空泵、第一管夾和第二管夾，固化樹脂將由于負(fù)壓作用通過樹脂輸送管進(jìn)入模具，并均勻浸入碳纖維編織布的碳纖維絲中，多余樹脂通過樹脂收集管進(jìn)入樹脂收集器。90秒后按順序關(guān)閉第一管夾和第二管夾，保持袋內(nèi)的真空狀態(tài)，最后關(guān)閉真空泵。

[0038]加熱固化樹脂：打開恒溫干燥箱電源以2℃/min的速度上升到70℃，保溫時(shí)間設(shè)置為4h，待浸潤碳纖維絲的環(huán)氧樹脂固化完成后，自然降溫至30℃時(shí)取出脫模，得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣。

[0039]參考圖3所示，碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣9包括碳纖維編織布91、熱阻材料92及固化樹脂;多塊碳纖維編織布91整體疊放為一體，中間層的其中一塊碳纖維編織布中部預(yù)留出設(shè)定形狀的缺陷空間;熱阻材料92填充于該缺陷空間并與碳纖維編織布上、下表面保持齊平，固化樹脂均勻浸入于碳纖維編織布的碳纖維絲中。本實(shí)施例中的熱阻材料92可以采用聚四氟乙烯薄膜。

[0040]計(jì)算試樣樹脂含量：將得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣稱重并記錄(本次實(shí)驗(yàn)測得重量為56.72g)，通過先前稱量的碳纖維編織布的重量(37.35g)，得到本次試樣的材料參數(shù)：碳纖維含量約為65.85%，環(huán)氧樹脂的含量約為34.15%。

[0041]圖4為實(shí)施例1中獲得的試樣紅外熱成像檢測到的試樣表面溫度熱圖。

[0042]實(shí)施例2(缺陷深度距表面約為2.4mm)：

本實(shí)施例采用真空導(dǎo)流成型工藝來制備，真空導(dǎo)流成型裝置參考實(shí)施例1。

[0043]用無紡布蘸取適量酒精擦拭不銹鋼材質(zhì)的模具，模具內(nèi)凹槽尺寸為100*100*4mm，上表面留有50mm寬的連接面;

待酒精揮發(fā)后用油性脫模劑均勻噴涂模具內(nèi)表面;

按尺寸裁剪出26塊同等尺寸的100*100mm的雙向編織碳纖維編織布(單層厚度約為0.15mm)，并將其中的一塊正中心位置裁剪出20*20mm的正方形孔洞，稱量出碳纖維編織布的總重量，并記錄(本次實(shí)驗(yàn)碳纖維重量為48.56g);

將裁剪好的26層雙向編織碳纖維編織布按[0°，90°，-90°，0°]的排列方向根據(jù)順序循環(huán)鋪疊擺放于模具中，每鋪疊一層均需用定型噴膠均勻噴涂定型，第11層用裁剪出20*20mm孔洞的碳纖維編織布鋪疊，并將同等大小厚度的聚四氟乙烯薄膜材料(20*20mm)填充入缺陷處，確保此薄膜與第11層碳纖維編織布上、下表面平齊，其它層正常排列。

[0044]裁剪120*120mm大小的脫模布、帶孔的隔離膜與導(dǎo)流網(wǎng)(尺寸略大于碳纖維編織布尺寸即可)，在鋪疊好的碳纖維編織布上方，按從下到上的順序依次擺放脫模布，帶孔的隔離膜，導(dǎo)流網(wǎng)。

[0045]將密封膠帶貼于模具連接面四周邊緣，確保不留空隙。

[0046]裁剪比模具上表面尺寸略大的真空袋，將其通過真空膠帶的粘性牢牢貼附于模具上表面，留出兩接口，并用力擠壓密封膠帶與真空袋薄膜的粘接處，確保密封完全。

[0047]將貼附好真空袋薄膜的模具放入恒溫干燥箱，將真空袋薄膜預(yù)留的兩個(gè)接口連接兩條硅膠軟管，硅膠軟管從恒溫干燥箱頂部的通氣孔引出。其中一條樹脂收集管連接樹脂收集器的樹脂收集接口，另一條樹脂輸送管暫時(shí)用第一管夾夾緊密封。增設(shè)真空管連接樹脂收集器的抽真空接口與真空泵。樹脂收集器的作用是收集多余的樹脂，防止樹脂被吸入真空泵中。

[0048]驗(yàn)證裝置的氣密性：打開真空泵(極限真空壓力700mmHg≈0.093Mpa)，一分鐘后觀察真空表的讀數(shù)并記錄，隨后用第二管夾夾夾緊密封樹脂收集管，關(guān)閉真空泵。20分鐘后讀取真空表的讀數(shù)。前后兩次觀察到的真空表的讀數(shù)相同(約為-0.093Mpa)，則證明裝置氣密性良好。

[0049]調(diào)配固化樹脂：將環(huán)氧樹脂與固化劑按10:3的重量比例調(diào)配(確保樹脂量充足，需大于碳纖維重量的兩倍，本次實(shí)驗(yàn)調(diào)配總重為100g，)，充分?jǐn)嚢鑳煞昼娛弓h(huán)氧樹脂與固化劑混合充分，將樹脂輸送管浸入固化樹脂的液面以下。

[0050]真空導(dǎo)流：打開真空泵、第一管夾和第二管夾，固化樹脂將由于負(fù)壓作用通過樹脂輸送管進(jìn)入模具，并均勻浸入碳纖維編織布的碳纖維絲中，多余樹脂通過樹脂收集管進(jìn)入樹脂收集器。120秒后按順序關(guān)閉第一管夾和第二管夾，保持袋內(nèi)的真空狀態(tài)，最后關(guān)閉真空泵。

[0051]加熱固化樹脂：打開恒溫干燥箱電源以2℃/min的速度上升到70℃，保溫時(shí)間設(shè)置為4h，待浸潤碳纖維絲的環(huán)氧樹脂固化完成后，自然降溫至30℃左右取出脫模，得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣。試樣內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以參考實(shí)施例1。

[0052]計(jì)算試樣樹脂含量：將得到碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料試樣稱重并記錄(本次實(shí)驗(yàn)測得重量為71.26g)，通過先前稱量的碳纖維編織布的重量(48.56g)，得到本次試樣的材料參數(shù)：碳纖維含量約為68.14%，環(huán)氧樹脂的含量約為31.86%。

[0053]圖5為實(shí)施例2試樣的紅外熱成像檢測到的試樣表面溫度熱圖，圖6為實(shí)施例2試樣CT結(jié)果三維圖，圖7為實(shí)施例2試樣CT結(jié)果內(nèi)部剖面圖。

[0054]實(shí)施例1和實(shí)施例2中油性脫模劑可以采用沃克森(東莞)新材料有限公司的710油性脫模劑。定型噴膠可以采用3M公司的Super 77多用途噴膠或廣東固爾奇氣霧劑新能源科技有限公司生成的固爾奇998復(fù)合材料膠。環(huán)氧樹脂和固化劑可以分別采用昆山久力美電子材料有限公司生成的GCC135環(huán)氧樹脂(M03-A/B環(huán)氧樹脂膠)與GCC137固化劑(固化劑137)，這種固化樹脂為熱固性環(huán)氧樹脂樹脂，加熱后得到的試樣性能較佳。

說明書附圖(7)