先進復合材料成型工藝過程中的質量控制分析

潘明東

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，先進復合材料隨之應運而生，且在時間的不斷推移之下，得到了人們的高度重視與廣泛運用。近年來，我國先進的復合材料成型工藝也得到了很大的進步。對于先進復合材料成型工藝而言，先進復合材料成型工藝過程中的質量控制是其中非常重要的一部分。而對其過程中的質量控制進行研究也有著十分重要的現實意義。因此，為了促使先進復合材料成型工藝技術在今后得到更好的發展，本文將針對先進復合材料成型工藝過程中的質量控制進行相關的研究。

關鍵詞：先進復合材料；成型工藝；質量控制分析

引言：

隨著我國社會經濟的不斷發展，先進復合材料的進一步提升，使得其在當今社會逐漸得到了人們的高度重視與廣發應用。所謂先進復合材料，其主要指的是，結構優于鋁合金的復合材料。例如：用高性能增強體碳纖維、芳綸纖維等。與以往傳統的金屬材料相比，由于鋪層中各層增強纖維取向各異，纖維束在粘接基體中的結構可人為設計鋪層。因此，先進復合材料比傳統金屬材料具有更多可設計性。目前，先進復合材料也憑借自身優異的性能，被廣泛的應用在了航天航空領域。雖然先進復合材料自身在不斷的發展中，已經得到了相當不錯的提升。但先進復合材料的成型工藝卻還未能完全脫離手工操作。該現象的存在，不僅會使得工藝的穩定性變得十分分散。而且將在極大的程度上對航天器結構造成嚴重的影響。由于給先進復合材料成型工藝過程中產品造成影響的因素非常多，所以，相關人員一定要對先進復合材料成型工藝過程中的質量控制加以重視。針對先進復合材料成型工藝過程中的質量控制，本文首先將對先進復合材料性能和制造工藝特點進行闡述，其次在對成型過程中質量控制的重要性進行分析，最后對成型工藝過程中的質量控制進行研究，以供參考。

1.先進復合材料性能和制造工藝特點

對于先進復合材料而言，先進復合材料主要是由兩種，以及兩種以上的材料通過復合工藝組合構成的新型材料。而其的性能特點，主要可體現在以下幾個房門。（1）從結構應用角度看，先進復合材料的性能與制造工藝特點主要可體現在方向性與線彈性上。（2）與以往的金屬材料相比，其疲勞性能雖然比金屬材料強，但其的性能數據分散系數同樣大過與金屬材料大。另外，先進復合材料的結構制造工藝特點主要可表現在，由于先進復合材料的結構在通常情況下是采用模具熱壓固化成型的，所以，再次過程中，需要注意的是把握精準的制造工藝技術。只有這樣才能實現結構設計所確定的纖維取向和鋪層形式?？傊褪强梢栽跍p少工作量的天使，降低裝配費用。

2.成型過程中質量控制的重要性

對于先進復合材料成型工藝而且，其中質量控制非常重要。之所以需要在先進復合材料成型工藝過程中對質量進行有效的控制，其原因主要在于在確保先進復合材料穩定性的同時，在極大的程度上減少不同批次的先進復合材料性能波動。也只有這樣才能讓航天領域在今后得到不錯的發展?？偟膩碚f就是，在對先進復合材料構件工藝進行研制的時候，相關人員需要在此過程中及時發現有可能對構件質量造成不良影響的因素。并及時針對這些不良因素進行有效的控制。在該過程中，可通過多批次數據的積累，規定這些因素允許波動的范圍。只有這樣才能減少性能的分散性，才能給相關的生產部門提供可以達到規定質量的控制方法和工藝參數。由此可見，先進復合材料成型工藝中的質量控制非常重要，相關人員一定要對其加以重視。

3.先進復合材料成型工藝過程中的質量控制

由上述可知，做好先進復合材料成型工藝過程中的質量控制非常重要，相關人員需要對其加以重視。針對先進復合材料成型工藝過程中的質量控制，本文將從一下幾點對其進行闡述。一是，原材料的質量控制。對于先進復合材料而言，其主要的原材料有纖維、樹脂，以及固化劑。由于這些成分的存在會在極大的程度上對產品質量產生影響。目前，我國在纖維的質量控制上所采用的方法相對來說比較成熟。因此，在對其質量進行檢測控制的過程中，不但需要常規的纖維性能進行檢測，而且需要對每批纖維的表面狀態進行仔細的檢查。在纖維表面狀態的檢測過程中，其檢測方法是特別多的，除了可以用常用的顯微鏡進行觀察之外，還可以采用將纖維浸漬樹脂制成復合材料的方法，對纖維和樹脂結合力的相關性能進行測定。用樹脂及其樹脂固化體系控制先進復合材料成型工藝過程中的質量作為現如今人們所關注的重點問題。針對該問題，若還是一味的采用以往的方法對其進行控制的話，其是不能達到有效控制的。因此，在原材料的控制上，應該通過對預浸料的質量控制實現。且需要再次過程中對其化學組成，以及吸濕程度等進行仔細檢查。二是，工藝過程的控制。在完成原材料的質量控制，且在保證其滿足相關標準要求下，就可對其工藝過程中的質量進行有效的控制。對于工藝過程的質量控制而言，其主要包括有兩個部分，其分別是：成型工藝設施和工裝控制。若在工藝過程中不對這兩者加以重視，起必將在對產品最終的質量帶來不好的影響。因此，在工藝過程過程中的質量控制上，可從一下幾點進行。（1）對各道工序操作，以及各工藝參數進行控制（2）對工序間進行檢查。這兩種質量控制方法的性能區別主要在于：第一種控制方法是對影響產品的因素進行直接控制，其控制效果更徹底。第二種控制方法主要是，幫助操作人員對工藝參數有進一步了解，其雖然能防止不合格產品進入工序當中，但其控制效果卻沒有第一種好。另外，需要對工序間的預浸料，以及或隨爐試件進行檢查。所謂隨爐試件，其主要指的是在生產制件的同時用相同的原材料經過同樣的工藝過程制成的可供破壞性試驗的試件。當然其有的時候也可以用于驗證工藝的質量等。三是，成品的檢查。對于先進復合材料成型工藝而已，成品檢查是該工藝過程中對質量進行控制的最后一步。通俗來講就是，即使原材料與工藝過程已經經過了嚴格控制，但還需要在最終成本檢查的這個步驟中，對其制件逐個進行檢查，進而在極大的程度上保證產品的質量。所以，再次過程中，除了需要對其外觀、尺寸、重量等進行檢查之外，還需要應用無損檢驗方法檢查制件有無內部缺陷。目前，我國在先進復合材料的無損檢測方法上，通常使用的一種檢查方法是，X 射線法與超聲法。以上就是先進復合材料成型工藝過程中的質量控制方法，相關人員需要對其加以重視。

結束語：

總而言之，隨著我國社會經濟的不斷發展，先進復合材料的應用也變得越來越廣泛，尤其是在航空領域。為了提高先進復合材料成型工藝，相關人員就需要對其質量進行有效的控制。只有這樣才能提高先進復合材料的性能，才能讓先進復合材料在今后得到不錯的發展與更多應用。

參考文獻：

[1]李海超.先進復合材料在無人機上的應用及關鍵技術[J].中國設備工程，2018（21）：120-121.

[2]蔡啟陽，周仕剛.橢球狀先進復合材料后壓力框格柵結構方案[J].玻璃鋼/復合材料，2018（11）：92-98+26.

[3]先進復合材料 應對全球挑戰——科思創亮相中國國際復合材料工業技術展覽會[J].上海建材，2018（05）：24-25.

[4]2018中國（四川）先進材料釩鈦稀土產業鏈推進會在成都召開[J].稀土信息，2018（08）：9.

[5]共享時代新機遇 同筑復合新材料——2018中國（四川）復合材料及下游產業對接會成功舉辦[J].宜賓科技，2018（03）：10.

[6]新型.深圳先進院研發出基于MoS_2/C納米復合材料的鈉型雙離子電池[J].化工新型材料，2018，46（06）：230.