一种陶瓷-纤维-金属超混杂层板及其制备方法

其他产品的制造及其应用技术1.本发明属于板材复合材料技术领域，具体涉及一种陶瓷-纤维-金属超混杂层板及其制备方法。背景技术：2.随着航天航空技术的高速发展，宇宙飞船进入太空，人类对宇宙的探索愈加深入，对轻质耐热、抗冲击、易修复复合材料的需求也越来越迫切。纤维金属层板(fiber metal laminates, fmls)是一种由纤维增强树脂预浸料与金属薄板在必要的界面处理后进行交替铺设，并在一定温度、压力下经过固化工艺后得到的超混杂复合材料。fmls由于其独特的构成，结合了金属和纤维复合材料的性能优势，具有高的比刚度和比强度，优异的抗疲劳性能和高损伤容限，引起了人们广泛关注，在航空航天领域具有广阔的应用前景。3.fmls较普通金属板性能得到了较大提高，航空航天飞行器的服役环境较为恶劣，在超高温环境下，外层金属或合金板的耐热性能不足，可能受高温熔化，导致层板遭到严重破坏。飞机在高速飞行时可能与飞鸟相撞，层板的抗冲击性能不足，导致层板大面积破裂。由于纤维金属层板最外层是金属，具有导电性，还有可能面临雷击和难以修复等问题。技术实现要素：4.为了解决以上问题，本发明提出了一种新型陶瓷-纤维-金属超混杂层板及其制备方法。5.本发明的技术方案是：一种新型陶瓷-纤维-金属超混杂层板，该层板包括待保护表面的陶瓷板、铺设在陶瓷板内侧的热塑性纤维增强树脂预浸料层、热固性纤维增强树脂预浸料和金属板交替铺设的结构，最外层的热固性纤维增强树脂预浸料铺设在热塑性纤维增强树脂预浸料层的内侧，金属板和陶瓷板上均加工出微米级或者纳米级孔洞。微米级或者纳米级孔洞可通过阳极氧化设备进行处理加工获得，孔洞的排布方式是随机的，使得使金属与热固性纤维增强树脂预浸料、陶瓷与热塑性纤维增强树脂预浸料的界面结合性能更好。热塑性纤维增强树脂预浸料和热固性纤维增强树脂预浸料都有特定的固化曲线，需要相应的温度、压力和真空度，铺层设置好后，按照顺序在一定温度、压力和真空度下进行层压固化得到层板。传统的纤维金属层板最外层为金属，金属/纤维预浸料按照n+1/n的结构铺设而成。6.所述热塑性纤维增强树脂预浸料层的膨胀系数介于热固性纤维增强树脂预浸料的膨胀系数和陶瓷板的膨胀系数之间。7.热塑性纤维增强树脂预浸料的厚度小于金属层间热固性纤维增强树脂预浸料厚度的2/3，且大于金属层间热固性纤维增强树脂预浸料厚度的1/3。8.所述热固性纤维增强树脂预浸料为环氧树脂材料，环氧树脂的热膨胀系数为50*10^(-6) /℃~60*10^(-6) /℃，陶瓷材料的热膨胀系数为4*10^(-6) /℃~13*10^(-6) /℃，热塑性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数与陶瓷材料的热膨胀系数的差值，不大于热塑性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数与热固性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数的差值，使得陶瓷和热固性纤维增强树脂预浸料的变形尽可能同步，避免陶瓷由于较脆而从内部受力被破坏的现象发生；所述陶瓷材料为氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、滑石瓷、碳化硅陶瓷、氧化硅陶瓷或氮化硅陶瓷中的至少一种；所述热塑性纤维增强树脂预浸料为聚酰亚胺树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂或聚醚酰亚胺树脂中的至少一种；所述纤维采用芳纶纤维、玻璃纤维或碳纤维中的至少一种；所述金属板为轻质金属材料，包括铝合金、钛合金、镁合金中的中的至少一种。9.所述陶瓷-纤维-金属超混杂层板的结构按照陶瓷层/热塑性纤维增强树脂预浸料层/热固性纤维增强树脂预浸料层/金属层：2/2/n+1/n的结构铺层设置，其中第一个2表示两层陶瓷层，第二个2为2层热塑性纤维增强树脂预浸料层，n表示共有n层金属层，n+1表示热固性纤维增强树脂预浸料层的层数，此时待保护的表面仅有两个表面；或者所述陶瓷-纤维-金属超混杂层板的结构按照陶瓷层/热塑性纤维增强树脂预浸料层/热固性纤维增强树脂预浸料层/金属层：1/1/n/n的结构铺层设置，其中第一个1表示一层陶瓷层，第二个1为一层热塑性纤维增强树脂预浸料层，第一个n表示热固性纤维增强树脂预浸料层的层数，第二个n表示共有n层金属层，此时待保护的表面仅有一个表面。10.一种上述陶瓷-纤维-金属超混杂层板的制备方法，预先将陶瓷板在模具中制备成所需形状，金属板也成形成所需形状，纤维层较软，不用提前成形，然后通过激光加工、喷砂或者其他满足尺寸和精度要求的加工方法对已经制备成所需形状的陶瓷板、金属板进行表面处理，使陶瓷板、金属板表面形成微米/纳米级孔洞；在模具中先将陶瓷板和热塑性纤维增强树脂预浸料按照顺序铺层，并按照热塑性纤维增强树脂预浸料的固化曲线进行抽真空，并加热到热塑性纤维增强树脂预浸料的固化曲线的温度上限时降温固化，获得具有热塑预浸料的陶瓷板整体；然后在模具中按照具有热塑预浸料的陶瓷板整体、热固性纤维增强树脂预浸料与金属板交替结构、具有热塑预浸料的陶瓷板整体的顺序进行铺层，之后按照热固性树脂的温度曲线，进行抽真空，加温加压固化；热固性纤维增强树脂预浸料与金属板交替结构为一层热固性纤维增强树脂预浸料一层金属板、一层热固性纤维增强树脂预浸料一层金属板这样交替铺设；即具有热塑预浸料的陶瓷板整体、热固性纤维增强树脂预浸料、金属板、热固性纤维增强树脂预浸料、……、具有热塑预浸料的陶瓷板整体的顺序进行铺层，之后按照热固性树脂的温度曲线，进行抽真空，加温加压固化；若仅有一层金属板，省略号位置无内容，若有多层金属板，设置几层金属和热固性纤维增强树脂预浸料的交替结构，仅在需要保护的层板表面设置具有热塑预浸料的陶瓷板整体。11.所述金属板通过喷丸成形、滚弯成形、冲压成形或液压成形的方式加工出具有特定形状的零件；所述陶瓷板通过等静压成形、注射成形或挤压成形法的方式将陶瓷粉末加工成具有特定形状的坯料，后经烧结处理加工成具有特定形状的零件；若金属板加工出的零件和陶瓷板加工成的零件为弯曲件，则在固化完成后，利用超声振动平台，对零件的整体施加以20-60hz的频率、10-60μm 振幅的超声振动，同时保持压力为0.1~5mpa，持续30s，使零件的残余应力得到释放，获得高精度的陶瓷-纤维-金属超混杂层板。此时超声振动时保持的压力与之前固化时所用压力接近。12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板，改变传统纤维金属层板外层金属直接与外界环境接触的结构形式，将需要保护的表面金属板替换成陶瓷板，陶瓷板的重量小于金属板，一定程度上达到了更加轻量化的目的，同时陶瓷的耐热性能显著强于普通金属及合金，将其置于最外层有效提升了层板的耐热性能，并且陶瓷能够利用受冲击后破碎来吸收冲击能量的特点，以达到保护层板内部结构的目的。因此，将其应用于宇宙飞船等航天领域，可以增强宇宙飞船蒙皮零件的耐热性，使宇宙飞船能够在更高温的环境下工作；将其应用于客机等航空领域，在飞机与飞鸟或其他物体相撞时，可以利用外层陶瓷韧性较差，受冲击时破碎脱落可吸收大部分冲击能的特点，有效减少其内部纤维与金属受到的冲击力，保护其内部结构；飞机在高空飞行时，陶瓷的绝缘性能有效防止飞机被雷击；陶瓷的回收再利用和热塑性树脂的循环再利用也能起到节约资源，降低维修成本的作用。13.陶瓷耐热性能高于金属及其合金，将其置于外层能有效提升层板的耐热性，应用在火箭和飞船上，在火箭进出大气层和飞船返回大气层时外壳与大气层剧烈摩擦生热（此时待保护表面为与大气层接触到的那一面）时，可以提升火箭和飞船的耐热程度；利用陶瓷受冲击时破碎脱落可吸收大部分冲击能的特点，有效减少其内部纤维与金属受到的冲击力，保护其内部结构。14.本发明中将表面金属换成陶瓷，利用陶瓷受冲击破碎吸收冲击能的特点，能更大程度上增加层板的抗冲击性，并且陶瓷的熔点基本都在2000℃以上，高于金属及其合金的熔点，提高了层板的耐热性。附图说明15.图 1 是本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板2/2/2/1结构示意图。16.图 2 是本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板2/2/3/2结构示意图。17.图 3 是本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板弯曲件2/2/2/1结构示意图。18.图 4 是本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板管形件1/1/1/1结构示意图。19.图 5 是本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板陶瓷表面加工后孔洞示意图。20.图中：1陶瓷层；2热塑性纤维增强树脂预浸料层；3 热固性纤维增强树脂预浸料层；4金属层；5表面孔洞。具体实施方式21.下面结合附图对本发明具体实施方式做详细说明，以下实施例旨在更加清晰的说明本发明所涉及的技术方案而不应成为限制本发明保护范围的依据。22.现有纤维金属层板一般情况下是先制备、再成形成所需形状，但由于陶瓷成形性能较差，不能先制备再成形，所以本发明需要预先将陶瓷板在模具中制备成所需形状，金属板通过冲压成形等方式成形成特定形状，纤维层较软，不用提前成形，然后将有所需形状的陶瓷板、预浸料、有所需形状的金属板依次进行铺层、加温加压固化。在设置陶瓷层和金属层之间的预浸料时要在二者之间增加介于已有热固性纤维增强树脂预浸料和所选择陶瓷层的膨胀系数之间的热塑性纤维增强树脂预浸料。23.热固性纤维增强树脂预浸料可为环氧树脂材料，环氧树脂的热膨胀系数一般为50*10^(-6) /℃~60*10^(-6) /℃，陶瓷材料的热膨胀系数为4*10^(-6) /℃~13*10^(-6) /℃，加入介于二者之间的低膨胀系数的热塑性纤维增强树脂预浸料，且热塑性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数与陶瓷材料的热膨胀系数的差值，不大于热塑性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数与热固性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数的差值，这能够使得陶瓷和热固性纤维增强树脂预浸料的变形尽可能同步，避免陶瓷由于较脆而从内部受力被破坏的现象发生。24.所述陶瓷材料可以为氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、滑石瓷、碳化硅陶瓷、氧化硅陶瓷、氮化硅陶瓷等热膨胀系数较高且具有耐高温、可吸收冲击性能的陶瓷，优选使用氧化镁陶瓷、滑石瓷，其热膨胀系数为13*10^(-6) /℃。陶瓷材料需选用耐高温、可吸收冲击性能的陶瓷，可以通过设计足够大小尺寸的模具来获得足够尺寸的板材，陶瓷板根据不用的形状和材料选择不同的加工方式，具体制备过程可依据现有技术实现。25.所述热塑性纤维增强树脂预浸料可以为聚酰亚胺树脂（热膨胀系数为20-30*10^(-6) /℃）、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯硫醚树脂、聚醚醚酮树脂、聚醚酰亚胺树脂等，所述纤维采用芳纶纤维、玻璃纤维、碳纤维等能实现层板增强作用的纤维材料。热塑性纤维增强树脂预浸料的热膨胀系数介于热固和陶瓷材料的热膨胀系数之间。这一过渡层更靠近陶瓷的热膨胀系数，它的存在能够起到保护陶瓷的作用。26.所述金属板材料可以为铝合金、钛合金、镁合金等轻质金属材料。本发明提出的新型陶瓷-纤维-金属超混杂层板的结构可按照陶瓷层/热塑性纤维增强树脂预浸料层/热固性纤维增强树脂预浸料层/金属层：2/2/n+1/n的结构铺层设置，其中第一个2表示两层陶瓷层，第二个2为2层热塑性纤维增强树脂预浸料层，n表示共有n层金属层，n+1表示热固性纤维增强树脂预浸料层的层数，此时待保护的表面仅有两个表面。纤维铺设角度为 0°、90°、±45°等，具体铺层结构设置视不同的零件结构应灵活变化，具体铺层角度由所加工零件类型及所服役空间环境所承受的载荷类型确定。本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板的结构还可按照陶瓷层/热塑性纤维增强树脂预浸料层/热固性纤维增强树脂预浸料层/金属层：1/1/n/n的结构铺层设置（参见图4），其中第一个1表示一层陶瓷层，第二个1为一层热塑性纤维增强树脂预浸料层，第一个n表示热固性纤维增强树脂预浸料层的层数，第二个n表示共有n层金属层，此时待保护的表面仅有一个表面。27.本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板，改变传统纤维金属层板最外层为金属的结构形式，利用陶瓷的超强耐热性能及其破碎时可吸收冲击能量的特点，提升传统纤维金属层板的耐热和抗冲击性能。本发明提出的层板将陶瓷薄板置于最外侧使陶瓷直接与外界环境接触，此时陶瓷板将外界环境与纤维增强树脂预浸料层、金属层隔绝，利用陶瓷的耐高温特性从而提升层板整体的耐热性能。同时利用最外层陶瓷受到冲击破碎时会吸收能量的特点，此时破碎后的陶瓷会将大部分冲击能量带走，达到保护纤维及金属层不被破坏的目的，从而提升层板抗冲击性能。在最外层陶瓷破碎后，可以将表面剩余陶瓷敲击脱落，可实现资源回收再利用，不会造成污染。28.本发明陶瓷-纤维-金属超混杂层板，在陶瓷和热固性纤维增强树脂预浸料之间在加一层热塑性纤维增强树脂预浸料，利用热塑性树脂热膨胀系数与陶瓷接近的特点，保护陶瓷层。在陶瓷脱落热塑性树脂表面后，对热塑性树脂表面进行清洗，在适当条件下加热熔化，可实现资源循环再利用。将绝缘的陶瓷至于最外层，还能有效防止飞机在高空飞行时被雷击等问题。热塑性纤维增强树脂预浸料的厚度小于金属层间热固性纤维增强树脂预浸料厚度的2/3，且大于金属层间热固性纤维增强树脂预浸料厚度的1/3。29.本发明外表面的陶瓷板根据目标零件形状，用不同的加工方法得到，首先对已经制备成所需形状的陶瓷板表面进行必要的清洗，然后通过激光加工、喷砂或者其他满足尺寸和精度要求的加工方法对已经制备成所需形状的陶瓷板进行表面处理，使陶瓷板表面形成微米/纳米级孔洞。内部的金属板表面需要依次进行碱洗、酸洗、阳极氧化处理。30.本发明由于陶瓷韧性较差，不能在层板制备完成后加工出具有特定形状的零件、弯曲件等，所以需要在铺层固化前分别将金属板和陶瓷板预先成形出所需零件形状，金属板通过喷丸成形、滚弯成形、冲压成形、液压成形等加工出具有特定形状的零件、弯曲件等，陶瓷板通过等静压成形、注射成形、挤压成形法等方法将陶瓷粉末加工成具有特定形状的坯料，后经烧结处理加工成具有特定形状的零件、弯曲件等。31.本发明由于热固性树脂和热塑性树脂的固化方式不同，且热塑性树脂的固化温度高于热固性树脂，如果先对热固性预浸料进行固化，则在固化热塑性预浸料时会由于高温破坏固化后的热固性预浸料，所以需要先固化热塑性树脂。在特定的模具中先将陶瓷板和热塑性纤维增强树脂预浸料按照顺序铺层，并按照热塑性纤维增强树脂预浸料的固化曲线进行抽真空，并加热到一定温度（按照热塑性树脂的固化曲线的温度）降温固化，获得具有热塑预浸料的陶瓷板整体。然后在特定的模具中按照具有热塑预浸料的陶瓷板整体、热固性纤维增强树脂预浸料、金属板、热固性纤维增强树脂预浸料、具有热塑预浸料的陶瓷板整体的顺序进行铺层，之后按照热固性树脂的温度曲线，进行抽真空，加温加压固化，此时获得只有一层金属层的层板结构，可以多设置几层金属和热固性纤维增强树脂预浸料的交替结构，仅在需要保护的层板表面设置具有热塑预浸料的陶瓷板整体。32.实施例1本实施例制备平板层板件：制备氧化镁陶瓷板：取氧化镁陶瓷原料粉末，加入适量陶瓷催化剂和助烧剂（氧化钇、氧化铝和氧化钛），加入适量的水，使用球磨机进行球磨，得到板材坯体浆料，将浆料放入特定模具中通过等静压成形制成陶瓷板，将陶瓷板放入高温炉进行脱脂、烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为4小时，冷却后得到陶瓷板件，然后对陶瓷板件进行施釉处理、去污处理。33.加工微孔洞：参照图5，通过喷砂、激光加工或其他能加工出孔洞的加工方法在陶瓷表面加工出孔洞，能使陶瓷和纤维预浸料的界面结合性能更好，孔洞随机分布。34.金属板预处理：将金属板进行碱洗、酸洗去污和阳极氧化处理。35.制备平板层板：在符合尺寸要求的模具中先将氧化镁陶瓷板、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料（为热塑性纤维增强树脂预浸料）按照顺序铺层，并按照碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料的固化曲线进行抽真空，以5℃/min的升温速率从室温加热到390℃，保温20min，之后自然冷却固化，获得氧化镁陶瓷板在外、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料在内的具有热塑性预浸料的陶瓷板整体；然后在特定的模具中按照具有热塑性预浸料的陶瓷板整体、热固性纤维增强树脂预浸料层3、金属层4、热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料、具有热塑性预浸料的陶瓷板整体的顺序进行铺层，所述热固性纤维增强树脂预浸料层采用热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料，之后按照热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料的温度曲线，进行抽真空，以3℃/min的升温速率从室温加热到150℃，保温30nim并施加0.1~5mpa的压力进行固化，至此获得了陶瓷层/热塑性纤维增强树脂预浸料层/热固性纤维增强树脂预浸料层/金属层2/2/2/1结构。图1中为仅有一层金属层的层板结构示意图，该结构从外至内依次为陶瓷层1、热塑性纤维增强树脂预浸料层2、热固性纤维增强树脂预浸料层3、金属层4、热固性纤维增强树脂预浸料层3、热塑性纤维增强树脂预浸料层2、陶瓷层1。36.图2为具有两层金属层的层板结构示意图，该结构从外至内依次为陶瓷层1、热塑性纤维增强树脂预浸料层2、热固性纤维增强树脂预浸料层3、金属层4、热固性纤维增强树脂预浸料层3、金属层4、热固性纤维增强树脂预浸料层3、热塑性纤维增强树脂预浸料层2、陶瓷层1。位于两金属层之间的热固性纤维增强树脂预浸料层的厚度为热塑性纤维增强树脂预浸料层厚度的两倍，且位于金属层和热塑性纤维增强树脂预浸料层之间的热固性纤维增强树脂预浸料层的厚度与热塑性纤维增强树脂预浸料层的厚度相等。37.制备完成平板层板件之后，无需再进行拉伸、弯曲等成形工艺（此处所制备的是平板板件，形状和尺寸都正好是所需要的），因此不会出现由于外层陶瓷韧性较差，从而导致成形过程中层板损坏的问题。38.实施例2本实施例陶瓷-纤维-金属超混杂层板，用于制备曲率较大的零件，曲率越大，弯曲程度越大。具体过程是：制备符合曲率要求的陶瓷板：取陶瓷原料粉末，按照一定比例加入粘结剂混合均匀，应用注射成形工艺，将混合均匀后的原料放入注射装置，以一定注射压力将原料注射进模具中，成形成陶瓷坯体，将陶瓷坯体放入高温炉进行脱脂、烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为4小时，冷却后得到所需形状陶瓷曲面零件，进行施釉、去污处理。39.加工微孔洞：通过喷砂、激光加工或其他能加工出孔洞的加工方法在陶瓷表面加工出孔洞。40.金属板预处理：将符合曲率要求的铝合金金属板件进行碱洗、酸洗去污和阳极氧化处理。41.制备大曲率层板：参照图3，在模具中先将符合曲率要求的陶瓷板、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料按照顺序铺层，并按照碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料的固化曲线进行抽真空，以5℃/min的升温速率从室温加热到390℃，保温20min，之后自然冷却固化，获得氧化镁陶瓷板在外、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料在内的具有热塑性预浸料的陶瓷板整体；然后在特定的模具中按照具有热塑性预浸料的陶瓷板整体、热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料、金属板、热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料、具有热塑性预浸料的陶瓷板整体的顺序进行铺层，铺层后各层的曲率一致，且各层的边缘断面平齐，之后按照热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料的温度曲线，进行抽真空，以3℃/min的升温速率从室温加热到150℃，保温30min并施加0.1~0.5mpa的压力进行固化；在固化完成后，利用超声振动平台，对零件的整体施加以20-60hz的频率、10-60μm 振幅的超声振动，同时保持压力为0.1~0.5mpa，持续30s，使零件的残余应力得到释放，获得高精度的零件。对零件进行时效处理能消除零件的残余应力，避免了由于金属弯曲件存在残余应力，会因金属的回弹导致零件的整体精度不够的问题。42.实施例3本实施例陶瓷-纤维-金属超混杂层板，用于制备管形件，参见图4，管形件内部不与大气接触，不需要保护，因此管形件内部不设置陶瓷板，管形件的外表面会与大气接触产生摩擦为需要保护的表面，对管形件外表面设置陶瓷表面。具体制备过程是：制备满足尺寸要求的陶瓷管状零件：取陶瓷原料粉末，加入适量水、粘结剂、润滑剂混合均匀得到泥料，应用挤压成形法，将泥料放入挤压机内，利用液压机以适当的速率推动活塞，在真空中将塑化的坯料从特定的管状挤压嘴中挤出，成形成陶瓷管状坯体，将陶瓷管状坯体放入高温炉进行脱脂、烧结，烧结温度为1500℃，保温时间为4小时，冷却后得到陶瓷管状零件，进行施釉、去污处理。43.加工微孔洞：通过喷砂、激光加工或其他能加工出孔洞的加工方法在陶瓷管状零件表面加工出孔洞。44.金属管预处理：将金属管件进行碱洗、酸洗去污和阳极氧化处理。45.制备管形件层板：参照图4，先在特定的模具中先将陶瓷管状零件、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料按照顺序铺层，并按照碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料的固化曲线进行抽真空，以5℃/min的升温速率从室温加热到390℃，保温20min，之后自然冷却固化，获得陶瓷管状零件在外、碳纤维增强聚醚醚酮树脂预浸料在内的具有热塑性预浸料的陶瓷管整体；制备管形件时，由于不能直接在外部对管形件施加压力，所以需要运用气压胀形技术在管形件内部对金属层施加压力；然后在特定的模具中按照具有热塑性预浸料的陶瓷管整体、热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料、金属管的顺序进行铺层，铺层后将管形件的两端进行密封并留有充气口，通过充气口输送气体，对管形件的内部施加0.1~5mpa的气压，之后按照热固性碳纤维增强环氧树脂预浸料的温度曲线，以3℃/min的升温速率从室温加热到150℃，保温30nim压力进行固化。管形件也存在由于残余应力导致的回弹问题，所以也需要对零件进行时效处理来消除零件的残余应力，在固化完成后，利用超声振动平台，对零件的整体施加以20-60hz的频率、10-60μm 振幅的超声振动，同时保持压力为0.1~5mpa，持续30s，使零件的残余应力得到释放，获得高精度的零件。46.本发明未述及之处适用于现有技术。









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