本標(biāo)準(zhǔn)適用于纏繞法和真空袋-熱壓罐法制備試驗(yàn)用單向纖維增強(qiáng)塑料平板。  1  纏繞法                                                        纏繞法是采用浸有樹脂的纖維在芯模上連續(xù)纏繞至所需的層數(shù)，然后通過壓板加壓并進(jìn)  行固化，一次得到兩塊試驗(yàn)用平板。每塊板的尺寸以270mm×270mm為宜。 1?1  設(shè)備 1?1?1  纏繞機(jī)。它由紗架、張力控制裝置、膠槽、環(huán)向纏繞驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等部分組成(干法纏  繞時(shí)不需要膠槽)。 1?1?1?1  紗架。用于安放纖維紗團(tuán)，可立放也可臥放。臥放時(shí)，紗團(tuán)軸要有一定的制動(dòng)  力，避免紗團(tuán)松脫。 1?1?1?2  張力控制裝置。一般可采用機(jī)械磨擦法或電磁力法。在整個(gè)纏繞過程中，張力  應(yīng)保持穩(wěn)定。一般為纖維極限強(qiáng)度的5~8%。 1?1?1?3  膠槽。膠槽應(yīng)附有恒溫裝置。主要由入口導(dǎo)向輥、出口繞絲嘴、膠槽內(nèi)導(dǎo)輥等  部分組成。示意圖見圖1。 1?1?1?4  驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。能使纖維均勻平行地布滿芯模表面。其轉(zhuǎn)速為0?30r/min。紗片寬  度應(yīng)為1～3mm。 1?1?2  模具。纏繞具由鋼芯模和兩塊壓板組成。模具的尺寸及技術(shù)要求如圖2a、2b、2c  所示。 1?1?3  烘箱或壓機(jī)。烘箱或壓機(jī)要具有能滿足固化要求的溫度控制裝置，溫度控制精度  為±℃。 1?2  制備步驟 1?2?1  將纖維按規(guī)定環(huán)境條件進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)。 1?2?2  選定紗片寬度。調(diào)整纏繞機(jī)，按式(1)計(jì)算纏繞層數(shù)。                            Vf·σf·t·b                       N=———————×105………………………………………(1)                               Y 式中：N——纏繞層數(shù)；       Vf——纖維增強(qiáng)塑料板的纖維體積含量。%；       σf——纖維密度，g/cm3;        t——板厚，cm；        b——紗片寬度，cm;        Y——纖維束的線密度，g/km。   注：紗片寬度是指芯模旋轉(zhuǎn)一周，紗片沿軸向前進(jìn)的距離。 1?2?3  將涂有脫模劑或鋪上脫模片的芯模安裝在纏繞機(jī)的芯軸上。 1?2?4  調(diào)節(jié)芯軸的溫度使之與膠液的溫度相近，最大溫差不得超過±5℃。 1?2?5  將膠液注入膠槽，調(diào)節(jié)膠液至規(guī)定溫度。 1?2?6  從紗架上引出纖維端頭，并使其依次通過膠槽的輥?zhàn)?、張力控制裝置、絲嘴、最  后固定到芯模上。 1?2?7  調(diào)節(jié)張力控制裝置，使纖維張力滿足纏繞工藝的要求。 1?2?8  纏繞至規(guī)定層數(shù)，并在旋轉(zhuǎn)裝態(tài)下烘烤，使膠液均勻浸透纖維。 1?2?9  把纏好的平板連同芯模放在兩加壓板之間，在四個(gè)角位放置控制厚度的墊塊。采  用壓機(jī)固化時(shí)，將其直接放入壓機(jī)，加壓使使模具上、下加壓板與墊接接觸，然后用鋒利的  刀在芯模兩端切斷纖維。采用烘箱固化時(shí)，用螺栓緊固加壓，使上、下加壓板與墊塊接觸，  然后再在芯模兩端切斷纖維，放入烘箱。 1?2?10  按規(guī)定的溫度和時(shí)間固化。 1?2?11  自然冷卻至室溫化，拆開模具，取出平板。將模具和脫模片擦凈，以備再用。 1?2?12  對(duì)取出的平板進(jìn)行修整，在垂直于纖維邊緣上切去15mm。                             2  真空袋-熱壓罐法                               真空袋-熱壓罐法是將一定數(shù)量的預(yù)料和各種工藝輔助材料鋪迭組合構(gòu)成真空袋系統(tǒng)，在  熱壓罐內(nèi)于適當(dāng)?shù)臏囟群蛪毫ο鹿袒尚?00×400mm的板材。真空袋系統(tǒng)各材料的組合如圖  3所示。 2?1  設(shè)備 2?1?1  熱壓罐。熱壓應(yīng)滿足下列要求：   a?具有能滿足固化制度的控溫系統(tǒng)。一般控溫能力應(yīng)不低于200℃。控溫精度為±℃。   b?具有能滿足固化制度的熱壓系統(tǒng)。一般控壓能力不低于7kgf/cm2?？貕壕葹椤??2k  gf/cm2。 2?1?2  真空系統(tǒng)。真空系統(tǒng)應(yīng)使熱壓罐真空袋內(nèi)真空度至少能達(dá)到700mmHg。 2?2  工藝輔助材料   所用工藝輔助材料應(yīng)滿足固化條件要求。 2?2?1  裁切型板。 裁切型板為400mm×400mm硬鋁板，板上應(yīng)標(biāo)有纖維裁切方向。 2?2?2  真空袋材料。可采用氣球布、1～2mm厚的橡皮片或0?05厚的尼龍薄膜。 2?2?3  真空袋材料?？刹捎么植ＡР蓟蚝铣衫w維氈。 2?2?4  金屬上壓板?？刹捎煤穸葹?65～2?0mm，大小為400mm的鋁板。板上均布直徑不  大于2mm的孔，其密度為每平方米200~250孔。 2?2?5  有孔隔離層?？刹捎糜锌拙鬯姆蚁┎ＡР蓟蛴锌追勒车乃芰媳∧?。 2?2?6  有孔脫模布。可采用0?1mm厚的有孔聚四氟乙烯玻璃布。 2?2?7  吸膠材料。可采用0?10～0?20mm厚的玻璃布或?yàn)V紙。 2?2?8  隔離薄膜和脫模劑。隔離薄膜可采用不透膠的聚四氟乙烯玻璃布或防粘塑料薄膜  。脫模劑可采用硅脂。 2?2?9  金屬底模板?？刹捎煤穸葹??5～2.0mm，大小為430mm×430mm的鋁板。 2?2?10  周邊檔條。其長(zhǎng)為400mm,寬為5～10mm，厚度依所制板材的厚度而定?？刹捎媒?jīng)  硫化或未硫化的像膠條。 2?2?11  周邊密封條?？刹捎脤挒?0～30mm的壓敏膠帶。 2?2?12  密封膠條?？刹捎妹芊庀鹉z膩?zhàn)訔l，如XM-37。 2?3  制備步驟 2?3?1  從低溫箱中取出預(yù)浸料密封袋，置于溫度23±2℃，溫度55±5%的環(huán)境下，按以下  規(guī)定進(jìn)行狀態(tài)調(diào)節(jié)：袋內(nèi)預(yù)浸料不超過1kg者，至少放置1h;超過1kg者，至少放置2h，方向  啟封。 2?3?2  按裁切型板裁切400mm×400mm的預(yù)浸料。預(yù)浸料層數(shù)按式(2)計(jì)算：                              t·σf·Vf                           Na=—————……………………………………………(2)                               Gpf         式中：Na——預(yù)浸料層數(shù)；        t——板材厚度，cm;       σf——纖維密度，g/cm3;        Vf——纖維增強(qiáng)塑料板的纖維體積含量，%；        Gpf——預(yù)浸料單位面積纖維重量，g/gm2。 2?3?3  將切好的預(yù)浸料逐層按規(guī)定方向鋪放在一起，角度方向誤差不得大于±1°。鋪好  后，稱取預(yù)浸料坯料重量。 2?3?4  將金屬底模板和上壓板涂以脫模劑。 2?3?5  按式(3)計(jì)算吸膠材料層數(shù)：     式中：Nb——吸膠材料層數(shù)；       Gb——預(yù)浸料迭層重量，g；        A——纖維增強(qiáng)塑料平板面積，cm2；       σr——樹脂基體密度，g/cm3；       σf——纖維密度，g/cm3；       Gb——吸膠材料單位面積吸膠量，g/cm2。     其余符號(hào)Na、Gpf、Vf同式(2)。     計(jì)算結(jié)果，修約至整數(shù)。 2?3?6  按上述計(jì)算結(jié)果剪裁所需數(shù)量的吸膠材料。吸膠材料尺寸為400mm×400mm。 2?3?7  將預(yù)浸料坯料及有關(guān)輔助材料按如下順序組合：    a?在金屬底模上放隔離薄膜。    b?預(yù)浸料坯料上、下表面各鋪一層有孔脫模布。    c?在底模板隔離薄膜上放置吸膠材料，數(shù)量為其總層數(shù)的一半。再將附有有孔脫模布浸  料放在吸膠材料上，然后再放置另一半層數(shù)的吸膠材料。當(dāng)吸膠總層數(shù)為奇數(shù)2n+1時(shí)，可在  預(yù)測(cè)浸料上側(cè)放n+1層。同時(shí)，在預(yù)浸料迭層周邊鋪設(shè)周邊檔條。   d?依次放置有孔隔離層和有孔金屬上壓板。   e?在上壓板周邊和底模板之間，粘貼周邊密封帶。 2?3?8  將上述組合件放入熱壓罐中的金屬基板上，按圖3鋪放透氣材料、真空袋材料和密  封膠條，構(gòu)成真空袋系統(tǒng)。 2?3?9  按預(yù)浸材料技術(shù)規(guī)定的固化制度固化。 2?3?10  固化后，在壓力下隨罐冷卻到室溫。將組合件移出熱壓罐，取出纖維增強(qiáng)塑料平  板。每邊切去15mm。  3  檢驗(yàn)  3?1  按GB 1556《纖維增強(qiáng)塑料試驗(yàn)方法總則》的有關(guān)規(guī)定對(duì)平板進(jìn)行對(duì)外檢查。 3?2  測(cè)定四邊的長(zhǎng)度，準(zhǔn)確到0.5mm。 3?3  在每個(gè)角離邊25mm處及板材中心處測(cè)量厚度，準(zhǔn)確到0?01mm。 3?4  稱取板材重量，準(zhǔn)確到0?1g，修約至正整數(shù)。  4  試驗(yàn)報(bào)告      報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：?     a?平板制備單位和日期；                                                 b?平板的外觀、尺寸、厚度、重量、纏繞層數(shù)(指纏繞法)、預(yù)浸料層數(shù)(指真空袋-熱  壓罐法)和纖維體積含量；     c?纖維類型；     d?膠液類型和固化制度；     e?對(duì)于真空袋-熱壓罐法，還應(yīng)寫明預(yù)浸料的牌號(hào)、規(guī)格、來源和批號(hào)；     f?其他說明。                                                                      ———————————                                                  附加說明：     本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局和中華人民共和國(guó)航空工業(yè)部提出，上纖維增強(qiáng)塑料標(biāo)準(zhǔn)  化分技術(shù)委員會(huì)歸口。      本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家建筑材料工業(yè)局哈爾濱玻璃鋼研究所、航空工業(yè)部航空材料研究所共同負(fù)  責(zé)起草。     本材料主要起草人王秉權(quán)、楊蔭萍、焦敘旗(纏繞法)；張和善(真空袋-熱壓罐法)。