復合材料管道連接件真空輔助成型工藝樹脂流動研究

（中國商飛北京民用飛機技術研究中心民用飛機結構與復合材料北京市重點實驗室，北京 102211）

航空航天一直是各國競相發(fā)展的熱點。近年來，隨著各重大科技專項的實施，我國航空航天事業(yè)獲得快速發(fā)展。航空航天建設領域中需要用到大型管道結構進行有效傳輸，這就要求管道結構在服役環(huán)境下具有良好的力學性能。傳統(tǒng)的管道結構通常采用金屬材質制造，工藝成熟、易于批量生產(chǎn)，但由其制造所得管道結構具有比重大、制造工藝復雜且耐腐蝕性能差等缺點[1-2]。圖1給出了傳統(tǒng)金屬管道在工程服役環(huán)境下典型腐蝕圖，并且這種管道腐蝕破壞不易排查，通常會造成重大經(jīng)濟損失。如何有效基于低成本制造工藝制造出輕質高性能的大直徑管道結構具有顯著的工程意義[3-5]。

圖1 傳統(tǒng)金屬材質管道結構腐蝕實物圖Fig.1 Corrosion photo of the traditional pipe made of metal and cement materials

先進復合材料以優(yōu)異的比強度、耐疲勞和抗腐蝕等性能被廣泛用于航空航天等高技術領域[6-8]。已有研究采用纏繞工藝制造復合材料管道，并研究了預緊力和纏繞溫度對復合材料管道成型的影響。但是，該工藝僅能成型特定外形，且所用設備投資大，因此需要開發(fā)出基于低成本工藝制造復合材料管道結構的方法。真空輔助樹脂傳遞模塑成型（VARTM）被公認是一種低成本制造復合材料的液體成型工藝，它是將干態(tài)預制體置于硬性模具上，用真空袋覆蓋后采用密封膠密封,確保整個裝置不漏氣后，真空壓力下將樹脂浸潤為復合材料制件[9-11]。……