一种圆锥台形耐水压罩的制备方法与流程

本发明属于石英纤维新材料制品成型，具体涉及一种圆锥台形耐水压罩的制备方法。

背景技术：

1、天线罩是保护天线系统免受外部环境影响的结构部件，天线罩不仅要满足结构强度，而且还要满足天线通信的电性能要求，需要兼顾强度、厚度、重量以及电气性能、电磁波穿透特性等多个因素。

2、现有天线罩多采用平面或者方形结构，这种结构可以直接平面铺贴，能够容易实现均匀的层间结构。但是针对圆锥台形耐水压罩时，无法采用传统的平面铺贴工艺，铺贴材料时容易产生松动，且不容易保证锥台圆周上的纤维材料的一致性，容易产生受力的薄弱环节，平面耐压结构的成型过程可以采用平面压力机设备成型，使层间结构紧密，但圆锥形不适用于该方法。

3、如何设计一种圆锥台形耐水压罩的制备方法有效解决上述问题，成为该技术领域的技术难题。

技术实现思路

1、针对上述技术问题，本发明提供了一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，该方法采用铺层预压技术和分步成型技术，使生产出的耐水压罩能够兼顾强度、厚度、重量以及电气性能，其内部层间均匀且结合紧密，满足透波率80％以上的指标要求且耐水压数值可以达到6.7mpa及其以上。

2、本发明通过以下技术手段解决上述问题：

3、一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，包括如下步骤：

4、1)在圆锥台状模具的外表面上，铺贴石英纤维布铺层，所述石英纤维布铺层的厚度为0.1至0.2mm；

5、2)每铺层1至2mm时，对已铺贴的石英纤维布铺层进行预压处理，对铺贴材料施加均匀压力，使材料层间紧密结合；

6、3)铺贴完成后，将圆锥台状模具与石英纤维布铺层整体放入热压罐中，对模具施加均匀的压力并加热固化成型，成型后多层石英纤维铺层形成圆锥台形耐水压罩，其中：

7、所述圆锥台形耐水压罩由中部的透波面以及两侧的密封面组成，圆锥台形耐水压罩的厚度一致均为10mm至30mm，圆锥台形耐水压罩的斜面与水平面的夹角为75°至88°。

8、优选的，针对厚度为10mm至19mm的圆锥台形耐水压罩，热压罐加热固化成型过程中，采用如下工艺：

9、从室温以2℃至3℃/min的升温速率升温至175℃至185℃，在175℃至185℃的条件下保温175分钟至190分钟，在达到固化时间后，热压罐停止加热、并保持内部压力值为0.8至1.3mpa，在模具降温至55℃至65℃时拆模，将产品从模具中拆出。

10、优选的，针对厚度为20至30mm的圆锥台形耐水压罩，热压罐加热固化成型过程中，采用如下工艺：

11、产品及模具整体密封抽真空并放入热压罐中，从室温以1.5℃/min至2.5℃/min的升温速率升温至80℃至90℃，压力值以0.015mpa/min至0.02mpa/min的速率加压到0.6mpa至0.8mpa，保温、保压55分钟至65分钟；再以1.5℃/min至2.2℃/min的升温速率升温至180℃至190℃，压力值以0.018mpa/min至0.022mpa/min的速率加压到1.1mpa至1.3mpa，保温、保压5.8小时至6.5小时；保温保压阶段完成后，以0.02mpa/min至0.025mpa/min速率泄压，温度自然冷却至50℃至60℃后，从热压罐取出产品及模具，并将产品从模具中拆出。

12、优选的，所述对已铺贴的石英纤维布铺层进行预压处理包括如下工艺：

13、对圆锥台状模具和石英纤维布铺层使用真空袋密封包裹，抽真空将材料层间的空气抽掉、并保证产品的平整度，抽真空后将圆锥台状模具和石英纤维布铺层放入到热压罐中，将温度以1.5℃/min至2.1℃/min的升温速率升温至80℃至95℃，压力值以0.015mpa/min至0.02mpa/min的速率加压到0.55mpa至0.65mpa，保温、保压3.5小时至4.2小时，再以0.02mpa/min至0.03mpa/min速率泄压、自然冷却至室温后重复铺层操作。

14、优选的，所述石英纤维布铺层采用多角度交叉铺设方案，相邻石英纤维布铺层之间角度相差15°或30°，石英纤维按照经向和纬向交替铺贴，纤维条的连接处依次错开。

15、本发明的一种圆锥台形耐水压罩的制备方法具有以下有益效果：

16、该方法采用铺层预压技术和分步成型技术，使生产出的耐水压罩能够兼顾强度、厚度、重量以及电气性能，其中：铺层预压技术中每铺1至2mm时，对已铺贴的石英纤维布铺层进行预压处理，对铺贴材料施加均匀压力，使材料层间紧密结合；分步成型技术中基于石英纤维氰酸酯预浸料的特点采用分部加热，分部成型的方案，能够得到更好的材料结构强度。该方法生产的圆锥台形耐水压罩的内部层间均匀且结合紧密，满足透波率80％以上的指标要求且耐水压数值可以达到6.7mpa及其以上。此外，对于该轴对称结构的产品，采用纤维夹角连续铺贴工艺，既可以达到良好的力学性能，也可以节约成本，能够提高生产效率。

技术特征：

1.一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.如权利要求1所述的一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，其特征在于，针对厚度为10mm至19mm的圆锥台形耐水压罩(3)，热压罐加热固化成型过程中，采用如下工艺：

3.如权利要求1所述的一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，其特征在于，针对厚度为20至30mm的圆锥台形耐水压罩(3)，热压罐加热固化成型过程中，采用如下工艺：

4.如权利要求1所述的一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，其特征在于，所述对已铺贴的石英纤维布铺层(2)进行预压处理包括如下工艺：

5.如权利要求1所述的一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，其特征在于，所述石英纤维布铺层(2)采用多角度交叉铺设方案，相邻石英纤维布铺层(2)之间角度相差15°或30°，石英纤维按照经向和纬向交替铺贴，纤维条的连接处依次错开。

技术总结
本发明公开了一种圆锥台形耐水压罩的制备方法，属于石英纤维新材料制品成型技术领域，该方法在圆锥台状模具的外表面上，铺贴石英纤维布铺层，石英纤维布铺层的厚度为0.1至0.2mm，每铺层1至2mm时，对已铺贴的石英纤维布铺层进行预压处理，对铺贴材料施加均匀压力，使材料层间紧密结合，铺贴完成后，将圆锥台状模具与石英纤维布铺层整体放入热压罐中，对模具施加均匀的压力并加热固化成型，成型后多层石英纤维铺层形成圆锥台形耐水压罩。与现有技术相比，该方法采用铺层预压技术和分步成型技术，使生产出的耐水压罩能够兼顾强度、厚度、重量以及电气性能，其内部层间均匀且结合紧密，满足透波率80％以上的指标要求且耐水压数值可以达到6.7MPA及其以上。

技术研发人员：叶荣森,谷建巍,宋鹏鹏
受保护的技术使用者：西安拓飞复合材料有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16