专利名称：一种表面显示内部损伤的复合材料层压板的制作方法
技术领域：
本发明属于复合材料制造技术，涉及一种表面显示内部损伤的复合 材料层压板。
背景技术：
连续纤维增强树脂基复合材料的一个主要弱点是其抗低速冲击损伤 能力较差，在服役期间有较大几率遭遇的碎石、冰雹、趺落工具等冲击， 都有可能在复合材料内部造成严重分层损伤，使结构的压缩强度急剧降 低。更糟糕的是，这种内部分层损伤在材料表面是不易察觉的，当出现
目视勉强可检的表面损伤时，其压缩强度已经降低到原来的40%。为保 证飞行安全，要求此时的复合材料结构仍能短期服役，也就是说材料必 须具有足够高的冲击后压缩强度，因此各种增韧技术的研究一直是航空 复合材料技术的热点问题。
但矛盾的是，随着基体韧性的提高，冲击损伤形成的表面凹坑往往 会变得不易察觉，有可能使某些非常危险的损伤逃过常规检查，留下事 故隐患。克服这一困难的一种方法是在机翼、机身蒙皮中布置传感器， 实时监控结构的健康状况。但这必然带来结构重量的增加和制造成本的 提高。显然，若能在复合材料结构本身引入某种损伤示踪机制，在结构 内部产生有可能危害飞行安全的内部损伤时，在其表面以明显可见的方 式表示出损伤部位及大致的严重程度，具有重要意义。
在中国发明专利《一种提高层状结构复合材料韧性的方法》(专利号 ZL01100981. 0 )、《一种增韧的复合材料层压板及其制备方法》(申请号 2006100993819 )中，提出了 一种在复合材料层压板的层间部位进行有选 择性的局部增韧的所谓"离位"方法，应用于预浸料复合材料体系中可 以显著改善其冲击损伤容限。这种方法的特点是一切增韧处理都局限于 层间，对铺层内部并没有明显的影响。在中国发明专利《一种液态成型 复合材料用预制织物及其制备方法》(申请号2008100001 35.2 )中，提 出了 ES-Fabric织物，将"离位"选择性增韧技术进一步推广到树脂传 递模塑成型(RTM)、树脂膜浸渗成型(RFI)等液态成型技术中。以上的方法均提高了复合材料层合板的韧性并提高了复合材料的冲 击损伤容限。但是，当复合材料受到低速冲击时，复合材料内部铺层出 现分层、基体开裂或纤维断裂时，复合材料表面铺层并无明显破坏性损 伤，这便会造成危险隐患。
发明内容
本发明的目的是提出一种在内部铺层中产生分层、基体开裂、纤 维断裂等内部损伤时，表面铺层同时显示出明显凹坑、局部纤维断裂、 基体破裂等变化的 一 种表面显示内部损伤的复合材料层压板。
本发明的技术方案是
复合材料层压板分为内部铺层和表面铺层两部分，表面铺层的增强 材料及其增强材料的形式与内部铺层的增强材料及其增强材料的形式相 同或者不同；当采用树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型工艺制备层压 板时，内部铺层和表面铺层为干态增强材料时，表面铺层选用与内部铺 层相同的树脂基体；当釆用热压罐成型或模压成型或真空袋成型或手糊 成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为预浸料，表面铺层选用 与内部铺层相同或不同的树脂基体。
增强材料中所用纤维为碳纤维或玻璃纤维或芳纶纤维或超高分子量 聚乙烯纤维或玄武岩纤维或天然植物纤维或上述一种或几种纤维的混 合；增强材料纤维的形式包括单向纤维或无纬布或平紋织物或缎紋织物 或斜紋织物或无纺布或非屈曲织物；其中所用树脂基体包括环氧树脂或 双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酚 醛树脂或不饱和聚酯；釆用的制备工艺包括热压罐成型或模压成型或真 空袋成型或手糊成型或树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型。
如上面所述的具有内部损伤表面显示功能的复合材料层压板，复合 材料层压板的结构及冲击后表现可以是下述之一
(l)表面铺层形式采用高韧性基体预浸料或以薄膜或浆料或溶液或 粉状或织物形式把高韧性基体均匀预置到表面铺层层间，预置量控制在 5g/m2-50g/m2,表面铺层层数为1 - 20层。然后与内部铺层一起铺贴后 固化成型。经低速冲击后，表面铺层出现明显凹坑和局部纤维断裂。
(2 )表面铺层及内部铺层形式釆用脆性树脂基体，包括环氧树脂或 双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酴醛树脂或不饱和聚酯；内部铺层釆用薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形 式把高韧性基体均匀预置到内部铺层层间，预置量控制在5g/m2-50g/m2; 内部铺层与表面铺层之间预置薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形式的高 韧性过渡层，其成分为高韧性基体或增强材料和高韧性基体混合的铺层， 厚度为0.05mm-2mm,高韧性基体预置量为2. 5g/m2 - 50g/m2。然后与内
部铺层一起铺贴后固化成型。经低速冲击后，表面铺层出现明显凹坑和 局部纤维断裂。
(3)表面铺层形式采用脆性增强材料，包括T300碳纤维或AS4碳 纤维或M系碳纤维或玻璃纤维或玄武岩纤维的单丝或者织物形式；内部 铺层采用韧性增强材料，包括T7QQ碳纤维或T80Q碳纤维或T10Q0碳纤 维或IM系列碳纤维或芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维的单丝或织物 形式，内部铺层层间均匀预置或不预置薄膜或浆料或溶液或粉状或织物 形式的高韧性基体，预置量控制在5g/m2-50g/m2。然后与内部铺层一起 铺贴后固化成型。经低速冲击后，表面铺层出现明显的局部纤维断裂。
H)复合材料层压板固化后，釆用离子注入或冷等离子处理或磁 控溅射或离子表面轰击或表面镀膜手段的弱化处理，弱化层的深度为 0. 05mm-2mm。降低基体树脂及纤维的强度，在表面形成弱化铺层。经低 速冲击后，表面铺层出现明显的局部基体破碎和纤维断裂。 上面叙述中提到的高韧性基体为如下三种形式之一
(1 )热塑性树脂，聚芳醚酮或聚砜或聚醚砜或热塑性聚酜亚胺或聚 醚酰亚胺或聚碳酸酯或聚苯醚或聚酰胺或前述至少两种的混合物；
(2 )热固性树脂，环氧树脂或双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或 聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酴醛树脂或不饱和聚酯与上述(1 )中至 少 一 种热塑性树脂的混合树脂；
(3)橡胶颗粒与前述(2)中至少一种热固性树脂的混合树脂。 本发明具有优点和有益效果
本发明利用"离位"改性原理将复合材料设计成非均勾增韧结构， 在层压板内部形成韧性铺层，而在表面保留易损伤铺层，通过内、外抗 冲击性能的非均匀匹配实现内部损伤的表面显示。
本发明的复合材料能够在遭受低速冲击、造成内部不可见损伤时， 在表面铺层及时显示出内部的损伤情况，使地面保障人员可以及时发现潜在的危险，保障飞行器安全。
本发明的制备方法，能够将复合材料层压板的增韧与内部损伤表面 示踪结合起来，通过设计表面铺层的损伤阈值，确保当层压板遭受低速 冲击、剩余压缩强度接近警告值时，在表面表现出凹坑、基体开裂、纤 维断裂等目视明显可见的破坏，充分发挥复合材料的性能。
本发明的制备方法，仍基本保持了原有复合材料的基本性能，仅对 表面少数几层铺层进行调整，从而最大程度地避免了对现有材料和工艺 的影响，充分挖掘现有材料的潜力。
本发明的制备方法，适用于热压罐、液态成型、模压成型、手糊成 型等各种主要复合材料成型工艺，具有广泛的适应性，可用于各类复合 材料结构的制造和改造。
具体实施例方式
下面对本发明做进 一 步详细说明。
复合材料层压板分为内部铺层和表面铺层两部分，表面铺层的增强 材料及其增强材料的形式与内部铺层的增强材料及其增强材料的形式相
同或者不同；当釆用树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型工艺制备层压 板时，内部铺层和表面铺层为干态增强材料时，表面铺层选用与内部铺 层相同的树脂基体；当釆用热压罐成型或模压成型或真空袋成型或手糊 成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为预浸料，表面铺层选用 与内部铺层相同或不同的树脂基体。
增强材料中所用纤维为碳纤维或玻璃纤维或芳论纤维或超高分子量 聚乙烯纤维或玄武岩纤维或天然植物纤维或上述一种或几种纤维的混 合；增强材料纤维的形式包括单向纤维或无纬布或平紋织物或缎紋织物 或斜紋织物或无纺布或非屈曲织物；其中所用树脂基体包括环氧树脂或 双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酚 醛树脂或不饱和聚酯；采用的制备工艺包括热压罐成型或模压成型或真 空袋成型或手糊成型或树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型。
如上面所述的具有内部损伤表面显示功能的复合材料层压板，复合 材料层压板的结构及冲击后表现可以是下述之一
(1)表面显示内部损伤的复合材料层压板，表面铺层形式釆用高辆 性树脂基体预浸料，其典型冲击后压缩强度大于25幅Pa,表面铺层层数为l-20层。然后与内部铺层一起铺贴后固化成型。经低速冲击后，表面 铺层出现明显凹坑和局部纤维断裂。
(2 )表面铺层形式采用薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形式把高韧 性基体均匀预置到表面铺层层间，预置量控制在5g/m2-50g/m2,表面铺 层层数为l-20层。然后与内部铺层一起铺贴后固化成型。经低速冲击 后，表面铺层出现明显凹坑和局部纤维断裂。
(3) 表面铺层及内部铺层形式釆用脆性树脂基体，包括环氧树脂或 双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酚 醛树脂或不饱和聚酯；内部铺层采用薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形 式把高韧性基体均匀预置到内部铺层层间，预置量控制在5g/m2-50g/m2; 内部铺层与表面铺层之间预置薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形式的高 韧性过渡层，其成分为高韧性基体或增强材料和高韧性基体混合的铺层， 厚度为0. 05隱-2mm,高韧性基体预置量为2. 5g/m2 - 50g/m2。经低速冲 击后，表面铺层出现明显凹坑和局部纤维断裂。
(4) 表面铺层形式釆用脆性增强材料，包括T3Q0碳纤维或AS4碳 纤维或M系碳纤维或玻璃纤维或玄武岩纤维的单丝或者织物形式；内部 铺层釆用韧性增强材料，包括T700碳纤维或T800碳纤维或T1000碳纤 维或IM系列碳纤维或芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维的单丝或织物 形式，内部铺层层间均匀预置或不预置薄膜或浆料或溶液或粉状或织物 形式的高韧性基体，预置量控制在5g/m2-50g/m2。然后与内部铺层一起 铺贴后固化成型。经低速冲击后，表面铺层出现明显的局部纤维断裂。
(5) 复合材料层压板固化后，釆用离子注入或冷等离子处理或磁 控溅射或离子表面轰击或表面镀膜手段对复合材料层压板表面铺层进行 指定深度范围内的弱化处理，在表面形成弱化铺层，降低基体树脂及纤 维的强度。经低速冲击后，表面铺层出现明显的局部基体破碎和纤维断 裂。
上面叙述中提到的高韧性基体为如下三种形式之一 (1 )热塑性树脂，聚芳醚酮或聚砜或聚醚砜或热塑性聚酰亚胺或聚
醚酰亚胺或聚碳酸酯或聚苯醚或聚酰胺或前述至少两种的混合物；
(2 )热固性树脂，环氧树脂或双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或
聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酴醛树脂或不饱和聚酯与上述(1 )中至
8少一种热塑性树脂的混合树脂；
(3 )橡胶颗粒与前述(2 )中至少 一 种热固性树脂的混合树脂。 下面通过实施例对本发明做进 一 步详细说明。
制备增韧膜将聚芳醚酮树脂(PAEK)溶于四氢吹喃(THF)中，配 制成5%的溶液。在溶液刮膜机上，将PAEK溶液均勻刮涂到离型纸上， 溶剂挥发后得到增韧膜。调节刮膜刀口的高度，控制增辆膜的面密度为 20g/m2。切边并收巻，得到连续PAEK膜。
内部铺层热熔预浸法制备T300/5228环氧基预浸料。
表面铺层T300/5228环氧基预浸料，预浸料上表面贴敷一层PAEK 增韧膜，并通过8(TC的热压辊压实，得到增韧铺层。
按照[(45/0/-45/90) M/ (45/0/-45/90) ,3部.3] s铺层铺贴层压板。在热 压罐中按照130。C，30min -> 180°C， 2h -〉 20(TC, 2h工艺固化后得到 具有内部损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI)测试，冲击能 量为6. 67J/mm。冲击后，层压板上表面出现约0. 9mm深的凹坑，伴有局 部碳纤维断裂。层压板剩余压缩强度约280MPa。
制备增韧膜将聚芳醚酮树脂(PAEK)溶于四氢呋喃(THF)中，配 制成5%的溶液。在溶液刮膜机上，将PAEK溶液均匀刮涂到离型纸上， 溶剂挥发后得到增韧膜。调节刮膜刀口的高度，控制增韧膜的面密度为 20g/m2。切边并收巻，得到连续PAEK膜。
内部铺层热熔预浸法制备T300/5228环氧基预浸料。
表面铺层T300/5228环氧基预浸料，预浸料上表面贴敷一层PAEK 增韧膜，并通过8(TC的热压辊压实，得到增韧铺层。
按照[(45/0/-45/90) 2 / (45/0/-45/90)内部,6] s铺层铺贴层压板。在 热压罐中按照130。C，30min -〉 180°C, 2h -> 200°C, 2h工艺固化后得
到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI )测试，冲击能 量为6. 67J/mm。冲击后，层压板上表面出现约0. 9mm深的凹坑，伴有局 部碳纤维断裂。层压板剩余压缩强度约275MPa。
9实施例3
制备预增韧织物将聚醚砜(PES)树脂粉末加入溶有乳化剂、增稠 剂的水中，制备成黏度约10 000 cPoise、固含量约35%的浆料。在浆点 涂层机上将该浆料涂覆在T700碳纤维单向织物上，并经过30(TC的高温 烘房，使PES粉末熔融粘结在碳纤维织物表面。通过浆点涂层量，控制 增韧剂的面密度为20g/m2。至此完成增韧层的复合。
内部铺层增强织物T700单向织物。
按[(45增辆/0增辆/-45 ms/90助,)/ (45/0/-45/90) 2] s铺层裁剪T700织 物，铺贴组合成预制体并装模。以6421双马来酰亚胺为基体树脂，釆用 RTM工艺注射到模具中，按照130。C，2h -〉 150°C, 2h -> 180°C, 2h -〉 20(TC， 10h工艺固化，即得到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI)测试，冲击能 量为50J。冲击后，层压板上表面出现约0. 7mm深的凹坑，伴有局部碳 纤维断裂。层压板剩余压縮强度约270MPa。
表面铺层热熔预浸法制备T300/AG80环氧基预浸料。
内部铺层将聚醚酰亚胺树脂(PEI)溶于二氯甲烷中，配制成1%
的溶液，用喷枪喷涂到T300/AG80环氧基预浸料上表面，溶剂挥发后得
到增韧预浸料，喷涂量约为15g/m2。
制备高韧性过渡层将PEI树脂熔融纺丝，单丝线密度约为20dt,
丝束线密度约为400dt。将此PEI丝束编织成稀疏平紋织物，面密度控
制在10g/ra2。
按照[(45/0/-45/90)表面/PEI织物/ (45/0/-45/90)内部,3] s铺层铺贴层 压板。在热压罐中按照130。C,30min -> 180°C， 2h -> 200°C, 2h工艺
固化后得到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI )测试，冲击能 量为6.67J/mm。冲击后，层压板上表面与冲头接触部位的基体粉碎，并 伴有局部碳纤维断裂。层压板剩余压缩强度约245MPa。
实施例5
表面铺层热熔预浸法制备T3G0/AG8Q环氧基预浸料。
内部铺层将聚醚酰亚胺树脂(PEI)溶于二氯甲烷中，配制成1%的溶液，用喷枪喷涂到T300/AG80环氧基预浸料上表面，溶剂挥发后得
制备高韧性过渡层将PEI树脂熔融纺丝，单丝线密度约为20dt, 丝東线密度约为400dt。将此PEI丝束编织成稀疏平紋织物，面密度控 制在10g/m2。
按照[(45/0/-45/90), w/PEI织物/(45/0/-45/90)',(Si,8] s铺层铺贴层 压板。在热压罐中按照U0。C,30mhi -> 180°C， 2h -> 20(TC， 2h工艺
固化后得到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI)测试，冲击能
量为6.67J/mm。冲击后，层压板上表面与冲头接触部位的基体粉碎，并
伴有局部碳纤维断裂。层压板剩余压缩强度约2"MPa。
实施例6
内部铺层增强织物T700单向织物。 表面铺层增强织物T300单向织物。
制备增韧膜将聚芳醚酮树脂(PAEK)溶于四氢呋喃(THF)中，配 制成5%的溶液。在溶液刮膜机上，将PAEK溶液均匀刮涂到离型纸上，
溶剂挥发后得到增韧膜。调节刮膜刀口的高度，控制增韧膜的面密度为 20g/m2。切边并收卷，得到连续PAEK膜。
按[(45/0/-45/90) /(增韧膜/45/增韧膜/0/增韧膜/-45/增韧膜 /90)线丄铺层裁剪T300/T700织物和PAEK增韧膜，铺贴组合成预制体 并装模。以5428环氧为基体树脂，采用RTM工艺注射到模具中，按照 13(TC,30min -> 18(TC, 2h -〉 20(TC, 2h工艺固化，即得到具有内部
损伤表面显示能力的层压板。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI )测试，冲击能 量为40J。冲击后，层压板上表面出现约l.O,深的凹坑，伴有局部碳 纤维断裂。层压板剩余压缩强度约285MPa。
制备增韧预浸料将聚醚砜(PES)树脂与聚苯并噁嗪树脂(PBO) 按65:35重量比混合，加热至13(TC并搅拌得到共熔体。将该共熔体低
温粉碎制成增韧颗粒。在横向往复刷粉机上通过振动筛将该增韧颗粒均 匀撒布到T700/PBO热熔预浸料上，控制面密度为15g/m2，并经过80°C
实施例7
li轧棍压平。
按照[45/0/-45/90]35铺层铺贴层压板。在压机中按照130。C，30min -〉18(TC， 4h工艺固化后得到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
表面弱化处理采用Cu离子注入，电压50kV,剂量5 x io6 ion/cm2， 得到表面弱化的具有内部损伤表面显示能力的层压板，其弱化深度为
0. 05mm - 0. 5mm。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI )测试，冲击能 量为6.67J/mm。冲击后，层压板上表面出现明显的基体粉碎及碳纤维断 裂。层压板剩余压缩强度约31画Pa。 8
预浸料将聚醚砜(PES)树脂与聚苯并噁嗪树脂(PBO) 按65:35重量比混合，加热至13(TC并搅拌得到共熔体。将该共熔体低 温粉碎制成增韧颗粒。在横向往复刷粉机上通过振动筛将该增韧颗粒均 匀撒布到T700/PBO热熔预浸料上，控制面密度为15g/m2，并经过80°C
轧棍压平。
按照[45/0/-45/90]35铺层铺贴层压板。在压机中按照130。C，30min -〉18(TC, 4h工艺固化后得到具有内部损伤表面显示能力的层压板。
表面弱化处理采用Cu离子注入，电压50kV，剂量5 x io6 ion/cm2, 得到表面弱化的具有内部损伤表面显示能力的层压板，其弱化深度为
1. Omm - 1. 5mm。
按SACMA SRM 2-88标准进行冲击后压缩强度(CAI)测试，冲击能 量为6.67J/mm。冲击后，层压板上表面出现明显的基体粉碎及碳纤维断 裂。层压板剩余压缩强度约30画Pa。
权利要求
1、一种表面显示内部损伤的复合材料层压板，其特征在于，层压板分为内部铺层和表面铺层两部分，表面铺层的增强材料及其增强材料的形式与内部铺层的增强材料及其增强材料的形式相同或者不同；当采用树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为干态增强材料时，表面铺层选用与内部铺层相同的树脂基体；当采用热压罐成型或模压成型或真空袋成型或手糊成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为预浸料，表面铺层选用与内部铺层相同或不同的树脂基体。
2、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，增强材料中所用纤维为碳纤维或玻璃纤维或芳纶纤维 或超高分子量聚乙烯纤维或玄武岩纤维或天然植物纤维或上述一种或几 种纤维的混合；增强材料纤维的形式包括单向纤维或无纬布或平紋织物 或缎紋织物或斜紋织物或无纺布或非屈曲织物；其中所用树脂基体包括 环氧树脂或双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁嗪树脂或氰酸 酯树脂或酚醛树脂或不饱和聚酯；釆用的制备工艺包括热压罐成型或模 压成型或真空袋成型或手糊成型或树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成
3、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，表面铺层形式釆用高韧性基体预浸料，其典型冲击后 压缩强度大于25謹Pa,表面铺层层数为1-20层。
4、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，表面铺层形式釆用薄膜或浆料或溶液或粉状或织物形 式把高韧性基体均匀预置到表面铺层层间，预置量控制在5g/m2-50g/m2, 表面铺层层数为1-20层。
5、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，表面铺层及内部铺层形式釆用脆性树脂基体，包括环 氧树脂或双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或聚苯并噁^^树脂或氰酸酯 树脂或酚醛树脂或不饱和聚酯；内部铺层釆用薄膜或浆料或溶液或粉状 或织物形式把高韧性基体均匀预置到内部铺层层间，预置量控制在5g/m2- 5 Og/m2;内部铺层与表面铺层之间预置薄膜或浆料或溶液或粉状或织 物形式的高韧性过渡层，其成分为高韧性基体或增强材料和高韧性基体 混合的铺层，压实厚度为0.05mm-2mm，高韧性基体预置量为2. 5g/m2 -50g/m2。
6、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，表面铺层形式采用脆性增强材料，包括T300碳纤维或 AS4碳纤维或M系碳纤维或玻璃纤维或玄武岩纤维的单丝或者织物形式； 内部铺层釆用韧性增强材料，包括T700碳纤维或T800碳纤维或T1000 碳纤维或IM系列碳纤维或芳纶纤维或超高分子量聚乙烯纤维的单丝或 织物形式，内部铺层层间均勻预置或不预置薄膜或浆料或溶液或粉状或 织物形式的高韧性基体，预置量控制在5g/m2-50g/m2。
7、 根据权利要求3或4或5或6所述的一种表面显示内部损伤的复 合材料层压板，其特征在于，高韧性基体为如下三种形式之一(1 )热塑性树脂，聚芳醚酮或聚砜或聚醚砜或热塑性聚酰亚胺或聚 醚酰亚胺或聚碳酸酯或聚苯醚或聚酰胺或前述至少两种的混合物；(2) 热固性树脂，环氧树脂或双马来酰亚胺树脂或聚酰亚胺树脂或 聚苯并噁嗪树脂或氰酸酯树脂或酚醛树脂或不饱和聚酯与上述U)中至 少一种热塑性树脂的混合树脂；(3) 橡胶颗粒与前述(2)中至少一种热固性树脂的混合树脂。
8、 根据权利要求1所述的一种表面显示内部损伤的复合材料层压 板，其特征在于，固化后的层压板经过离子注入或冷等离子处理或磁控 溅射或离子表面轰击或表面镀膜手段的弱化处理，在表面形成弱化铺层， 弱化层的深度为0. 05mm-2mm。
全文摘要
本发明属于复合材料制造技术，涉及一种表面显示内部损伤的复合材料层压板。层压板分为内部铺层和表面铺层两部分，表面铺层的增强材料及其增强材料的形式与内部铺层的增强材料及其增强材料的形式相同或者不同；当采用树脂传递模塑成型或树脂膜浸渗成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为干态增强材料时，表面铺层选用与内部铺层相同的树脂基体；当采用热压罐成型或模压成型或真空袋成型或手糊成型工艺制备层压板时，内部铺层和表面铺层为湿态增强材料，表面铺层选用与内部铺层相同或不同的树脂基体。本发明能够在遭受低速冲击、造成内部损伤时，在表面能及时显示出内部的损伤情况，使地面保障人员可及时发现潜在的危险，保障飞行器安全。
文档编号B32B27/12GK101503014SQ20091011968
公开日2009年8月12日 申请日期2009年3月27日 优先权日2009年3月27日
发明者安学锋, 崔海超, 益小苏, 丽 闫, 马宏毅 申请人:中国航空工业第一集团公司北京航空材料研究院