高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910185917.6 (22)申请日 2019.03.12 (71)申请人 西北核技术研究所 地址 710024 陕西省西安市灞桥区平峪路 28号 (72)发明人 吴丽雄王家伟刘卫平朱永祥 马志亮 (74)专利代理机构 西安智邦专利商标代理有限 公司 61211 代理人 唐沛 (51)Int.Cl. G01N 7/00(2006.01) G01N 17/00(2006.01) (54)发明名称 一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法 (57)摘要 本发明涉及一种高温下蜂窝夹层。

2、结构脱粘 评估方法。 其主要包括以下步骤： 1)选取蜂窝夹 层结构试样； 2)在不同温度下对蜂窝夹层结构试 样进行平拉强度实验， 获取蜂窝夹层结构的面板 与蜂窝芯之间胶层强度； 3)计算不同温度下蜂窝 夹层结构试样的脱粘气压阈值； 4)通过辐照加热 实验， 获取待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压 与待评估蜂窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶 层温度的关系曲线； 5)对比相同温度下脱粘气压 阈值与待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压， 进 行脱粘判断。 该方法具有适用温度范围广、 简单 易操作等特点， 为之后采用该型材料制备器件/ 结构在高温下的应用或失效评估提供支持。 权利要求书1页 说明书3页 附图3。

3、页 CN 109916767 A 2019.06.21 CN 109916767 A 1.一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于， 包括以下步骤： 1)选取蜂窝夹层结构试样； 蜂窝夹层结构试样在同一工艺或同一出厂批次的待评估蜂窝夹层结构中选取； 2)在不同温度下对蜂窝夹层结构试样进行平拉强度实验， 获取蜂窝夹层结构的面板与 蜂窝芯之间胶层强度 (T)； 3)计算不同温度下蜂窝夹层结构试样的脱粘气压阈值Pc(T)； Pc(T) (T)/k； kAwall/Apanel； 其中， k为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与蜂窝夹层结构的面板接触面积所在蜂窝夹层结 构的面板面积中的占比； Apanel为。

4、蜂窝夹层结构的面板面积； Awall为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与蜂窝夹层结构的面板接触面积； 4)通过辐照加热实验， 获取待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压与待评估蜂窝夹层结 构的面板与蜂窝芯之间胶层温度的关系曲线P-T； 5)对比相同温度下脱粘气压阈值Pc与待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压P大小， 若P Pc则待评估蜂窝夹层结构面板脱粘， 否则未脱粘。 2.根据权利要求1所述的高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于： 所述步骤4) 中所述待评估蜂窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶层温度是待评估蜂窝夹层结构外表面 的温度通过热传导计算得到； 其中， 所述待评估蜂窝夹层结构外表面的温度通过热像仪测。

5、 得。 3.根据权利要求1所述的高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于： 所述步骤4) 中所述待评估蜂窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶层温度是通过预埋热电偶的方式进行 直接测得。 4.根据权利要求1或2或3所述的高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于： 所述 步骤4)中所述待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压是压力测量组件测得； 所述压力测量组 件包括差压传感器以及毛细管； 所述毛细管一端位于待评估蜂窝夹层结构的蜂窝芯内， 另 一端与差压传感器连接。 5.根据权利要求1或2或3所述的高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于： 所述 步骤4)中辐照加热的热源为激光器或石英灯阵。 6.根。

6、据权利要求1或2或3所述的高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其特征在于： 所述 步骤2)的平拉强度实验在加热炉内进行。 权利要求书 1/1 页 2 CN 109916767 A 2 一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法 技术领域 0001 本发明属于力学测试分析领域， 涉及一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法。 背景技术 0002 复合材料， 特别是蜂窝夹层结构在高温下的脱粘是影响其力学性能的重要因素。 研究表明， 蜂窝夹层结构出现面板与蜂窝芯脱粘后， 其抗弯刚度和抗剪刚度均会发生显著 下降。 因此， 对蜂窝夹层结构的脱粘评估具有重要意义。 目前， 尚不存在针对蜂窝夹层结构 在变温状态下的脱粘评估。

7、方法。 发明内容 0003 为解决背景技术中存在的技术问题， 本发明提供了一种高温下蜂窝夹层结构脱粘 评估方法， 具有适用温度范围广、 简单易操作等特点。 0004 本发明解决上述问题的技术方案是， 0005 一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 包括以下步骤： 0006 1)选取蜂窝夹层结构试样； 0007 蜂窝夹层结构试样在同一工艺或同一出厂批次的待评估蜂窝夹层结构中选取； 0008 2)在不同温度下对蜂窝夹层结构试样进行平拉强度实验， 获取蜂窝夹层结构的面 板与蜂窝芯之间胶层强度 (T)； 0009 3)计算不同温度下蜂窝夹层结构试样的脱粘气压阈值Pc(T)； 0010 Pc(T) (T。

8、)/k； 0011 kAwall/Apanel； 0012 其中， k为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与蜂窝夹层结构的面板接触面积所在蜂窝夹 层结构的面板面积中的占比； 0013 Apanel为蜂窝夹层结构的面板面积； 0014 Awall为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与蜂窝夹层结构的面板接触面积； 0015 4)通过辐照加热实验， 获取待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压与待评估蜂窝夹 层结构的面板与蜂窝芯之间胶层温度的关系曲线P-T； 0016 5)对比相同温度下脱粘气压阈值Pc与待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压P大 小， 若PPc则待评估蜂窝夹层结构面板脱粘， 否则未脱粘。 0017 进一步地， 上述步骤。

9、4)中的待评估蜂窝夹层结构中胶层温度可采用间接法或直接 法获得： 0018 间接法： 步骤4)中所述待评估蜂窝夹层结构中胶层温度是待评估蜂窝夹层结构外 表面的温度通过热传导计算得到； 其中， 所述待评估蜂窝夹层结构外表面的温度通过热像 仪测得。 0019 直接法： 步骤4)中所述待评估蜂窝夹层结构中胶层温度是通过预埋热电偶的方式 进行直接测得。 说明书 1/3 页 3 CN 109916767 A 3 0020 进一步地， 上述步骤4)中所述待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压是压力测量组 件测得； 所述压力测量组件包括差压传感器以及毛细管； 毛细管一端位于待评估蜂窝夹层 面板的蜂窝芯内， 另一端。

10、与差压传感器连接。 0021 进一步地， 上所述步骤4)中辐照加热的热源为激光器或石英灯阵。 0022 进一步地， 上述步骤2)的平拉强度实验在加热炉内进行。 0023 本发明具有以下有益效果： 0024 1、 本发明采用了平拉强度实验对蜂窝夹层结构试样在不同温度的脱粘气压阈值 进行计算， 之后通过辐照加热实验在不同温度对待评估蜂窝夹层结构进行脱粘评估， 为采 用该型材料制备器件/结构在高温下的应用或失效评估提供支持。 0025 2、 本发明评估流程清晰、 系统搭建简单、 易于实施， 并且评估结果良好。 附图说明 0026 图1是本发明的流程图； 0027 图2是平拉强度室验的原理示意图。 0。

11、028 图3是蜂窝夹层结构中面板与蜂窝夹层的几何连接关系图； 0029 图4是辐照加热实验的原理示意图。 0030 附图标记如下： 0031 1-耐高温胶层， 2-力学加载杆， 3-加热炉； 4-热像仪， 5-面板， 6-蜂窝夹层结构的面 板与蜂窝芯之间胶层， 7-蜂窝芯， 8-毛细管， 9-差压传感器。 具体实施方式 0032 下面结合附图以及实施例对本发明进行进一步说明。 0033 参见图1， 一种高温下蜂窝夹层结构脱粘评估方法， 其主要步骤是： 0034 步骤1)选取蜂窝夹层结构试样； 蜂窝夹层结构试样在同一工艺或同一出厂批次的 待评估蜂窝夹层结构中选取； 0035 步骤2)对蜂窝夹层结。

12、构试样进行平拉强度实验， 获取蜂窝夹层结构的面板与蜂窝 芯之间胶层强度 (T)； 0036 参见图2， 设定加热炉3温度T， 采用加热炉3对蜂窝夹层结构试样加热至热平衡； 将 力学加载杆2通过耐高温胶层1(需要说明一点是： 耐高温胶层1的粘接力需要大于蜂窝夹层 结构的面板与蜂窝芯之间胶层6的粘接力)粘接在蜂窝夹层结构试样上， 采用力学加载杆2 对蜂窝夹层结构试样施加拉力； 平拉强度实验获取蜂窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶层 6的强度 (T)F/Apanel； 0037 平拉强度实验结果分两种情况处理， 情况1： 破坏形式为芯壁破坏的， 测试结果为 无效数据， 舍弃该值； 破坏形式为面板与蜂窝芯。

13、脱离的， 测试结果视为胶层强度， 为有效数 据， 保留该值。 0038 步骤3)计算不同温度下蜂窝夹层结构试样的脱粘气压阈值Pc(T)； 0039 Pc(T) (T)/k； 0040 kAwall/Apanel； 0041 其中， k为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与面板接触面积所在面板面积中的占比； 说明书 2/3 页 4 CN 109916767 A 4 0042 参见图3， Apanel为蜂窝夹层结构的面板面积； Awall为蜂窝夹层结构的蜂窝芯壁与蜂 窝夹层结构的面板接触面积； 0043 步骤4)通过辐照加热实验， 获取待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压与待评估蜂 窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶。

14、层温度的关系曲线P-T； 0044 步骤5)对比相同温度下脱粘气压阈值Pc与待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯内气压P 大小， 若PPc则待评估蜂窝夹层结构中的面板脱粘， 否则判断结果为未脱粘。 0045 参见图4， 需要说明的几点是： 0046 1、 辐照加热实验中温度值的获取可以采用两种方式进行： 0047 间接法： 首先， 通过热像仪4获取待评估蜂窝夹层结构外表面(面板5)的温度， 再通 过热传导的方式计算得到待评估蜂窝夹层结构的面板与蜂窝芯之间胶层6的温度。 0048 直接法： 在待评估蜂窝夹层结构中预埋热电偶， 从而直接待评估蜂窝夹层结构的 面板与蜂窝芯之间胶层6的温度。 0049 由于间接。

15、法操作更加简便， 本例中采用的是间接法。 0050 2、 待评估蜂窝夹层结构中蜂窝芯7内气压是压力测量组件测得； 压力测量组件包 括差压传感器9以及毛细管8； 毛细管8一端位于待评估蜂窝夹层结构的蜂窝芯7内， 另一端 与差压传感器9连接。 0051 3、 辐照加热的热源为激光器或石英灯阵， 但也不局限于上述两种方式(本例中采 用激光器)。 说明书 3/3 页 5 CN 109916767 A 5 图1 图2 说明书附图 1/3 页 6 CN 109916767 A 6 图3 说明书附图 2/3 页 7 CN 109916767 A 7 图4 说明书附图 3/3 页 8 CN 109916767 A 8 。