以下為演講實(shí)錄：

 

　　各位來(lái)賓，大家好，非常榮幸今天能在這里有機(jī)會(huì)給大家做關(guān)于我們公司產(chǎn)品的介紹。我的題目是“理論與實(shí)際結(jié)合應(yīng)用于風(fēng)電低密度結(jié)構(gòu)膠的開(kāi)發(fā)”。在介紹我們產(chǎn)品之前，我簡(jiǎn)單介紹一下公司在進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的時(shí)候，依賴(lài)于自己內(nèi)部開(kāi)發(fā)的工具。主要分四塊，第一是反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，第二流動(dòng)流變學(xué)，結(jié)構(gòu)膠黏度各種變化，都是依賴(lài)于外界不同的環(huán)境，跟溫度有關(guān)，跟時(shí)間有關(guān)，跟剪切速度都有關(guān)系，第三增韌技術(shù)，我們專(zhuān)門(mén)研究了不同的無(wú)機(jī)和有機(jī)的增韌技術(shù)，以及韌性對(duì)于不同溫度下的響應(yīng)，跟模量之間的關(guān)系，以及老化的性能。第四建模與偽真。

 

　　我們公司在進(jìn)行390、395低密度結(jié)構(gòu)膠開(kāi)發(fā)的時(shí)候，相比于常規(guī)密度的結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)低密度最簡(jiǎn)單的方法，就是把密度比較高的無(wú)機(jī)礦物材料，盡可能去掉。這樣對(duì)于結(jié)構(gòu)膠本身的個(gè)性性能，比如強(qiáng)度、韌性、固化收縮都會(huì)帶來(lái)一些負(fù)面影響。所以在項(xiàng)目開(kāi)發(fā)的過(guò)程當(dāng)中，主要是為了解決以下幾個(gè)問(wèn)題。首先如何平衡固化速度和反應(yīng)反熱？第二如何保持和提高結(jié)構(gòu)膠的抗干裂性能，常規(guī)大家都會(huì)使用一定的玻璃纖維，現(xiàn)在如果沒(méi)有玻璃纖維的情況下，這個(gè)結(jié)構(gòu)膠抗干裂性能到底是下降還是提高？第三如何優(yōu)化工藝性能？

 

　　首先如何優(yōu)化固化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，依賴(lài)于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論，左邊這張圖把整個(gè)環(huán)氧樹(shù)脂的固化分3—4個(gè)階段。第一個(gè)階段是藍(lán)顏色的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域更多的跟材料的開(kāi)放時(shí)間有關(guān)，不管是灌注樹(shù)脂還是結(jié)構(gòu)膠，跟開(kāi)始時(shí)間是相關(guān)聯(lián)的。第二個(gè)是自切換區(qū)域，是跟材料本身固化反應(yīng)發(fā)熱有很大的相關(guān)性。進(jìn)入到最后一個(gè)階段，擴(kuò)散控制的反應(yīng)階段，這個(gè)階段是跟產(chǎn)品整個(gè)后期固化增長(zhǎng)速度有關(guān)，如果想優(yōu)化固化工藝，就要花很大的精力。不管是在50度、80度以下固化的過(guò)程當(dāng)中，還是在整個(gè)范圍之內(nèi)的吻合性都是非常好，說(shuō)明這個(gè)模型非常可靠。

 

　　通過(guò)利用這個(gè)模型，就可以在實(shí)現(xiàn)比較低放熱的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)比較快的TG增長(zhǎng)。利用總放熱的下降，加上反應(yīng)速度的優(yōu)化，中間這張圖去測(cè)試35度下結(jié)構(gòu)膠放熱，我們可以實(shí)現(xiàn)20度以上的放熱度的下降。剛剛是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程當(dāng)中的應(yīng)用案例，對(duì)于已經(jīng)開(kāi)發(fā)完的產(chǎn)品怎么評(píng)估它的工藝性，現(xiàn)在很多客戶(hù)為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)固化周期的縮短，尤其是在一次涂膠會(huì)大幅度提高粘連度的溫度。很多客戶(hù)會(huì)使用加溫到45度，作為開(kāi)放時(shí)間的一個(gè)判定依據(jù)，如果涂膠厚度非常薄的情況下，膠溫會(huì)非常快的超過(guò)45度，這時(shí)候結(jié)構(gòu)膠并沒(méi)有進(jìn)入到固化的狀態(tài)，以前的判斷標(biāo)準(zhǔn)在新的工藝條件下并不能完全符合，希望通過(guò)整個(gè)建模來(lái)優(yōu)化和控制新工藝的開(kāi)放依據(jù)。

 

　　左邊這張圖是在不同的環(huán)境溫度下，以及不同的膠溫，不同的涂膠厚度，可以得到一組反應(yīng)動(dòng)力學(xué)放熱曲線(xiàn)。我們剛剛調(diào)整的各個(gè)因素，包括基材溫度，環(huán)境溫度，原料溫度，對(duì)于開(kāi)放時(shí)間的顯著性高低到底如何？對(duì)于開(kāi)放時(shí)間影響最明顯的首先就是基材溫度。

 

　　有了建模之后，可以通過(guò)不同條件預(yù)測(cè)條件開(kāi)放，我們要驗(yàn)證一下，開(kāi)放時(shí)間是不是真的能代表黏度性能不會(huì)受到下降？實(shí)驗(yàn)室安排了模擬合模進(jìn)行粘貼的實(shí)驗(yàn)，我們選擇了四種不同的標(biāo)準(zhǔn)。如果涂膠厚度在15毫秒，在相應(yīng)的時(shí)間內(nèi)，在20%固化率以?xún)?nèi)，拉減性能都沒(méi)有明顯下降，為什么沒(méi)有30%的固化數(shù)據(jù)，我們?cè)谧鲞@個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)，還設(shè)置了一個(gè)上線(xiàn)條件，合模壓力不能超過(guò)客戶(hù)的要求。超過(guò)這個(gè)要求，在實(shí)際使用過(guò)程當(dāng)中，有可能會(huì)造成潛在的變形或者偏移的情況。當(dāng)固化度達(dá)到30%，這個(gè)時(shí)候合模率已經(jīng)超過(guò)了上線(xiàn)，通過(guò)其他的平行時(shí)間，我們發(fā)覺(jué)在30%固化度的時(shí)候是完全粘貼，但是粘貼度只有70%。

 

　　我們這個(gè)工具最終是想開(kāi)放給客戶(hù)使用，我們可以提供兩種方式，第一給客戶(hù)提供一個(gè)預(yù)測(cè)模型，客戶(hù)使用過(guò)程當(dāng)中，只需要設(shè)置溫度，這個(gè)模型會(huì)自動(dòng)告訴你，這些參數(shù)條件下，它的開(kāi)放時(shí)間應(yīng)該是多少？第二種方法現(xiàn)在正在繼續(xù)往下開(kāi)發(fā)的，就是更智能的一個(gè)工具，就是客戶(hù)現(xiàn)場(chǎng)只需要一種傳感器，把傳感器往結(jié)構(gòu)膠里面一插，到了設(shè)置的開(kāi)放時(shí)間之后，就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。這是更智能的開(kāi)放時(shí)間控制的方法。

 

　　第二部分關(guān)于增韌，我們公司使用的都是增韌技術(shù)，傳統(tǒng)的還有增柔技術(shù)，增韌技術(shù)是不會(huì)大幅下降材料的耐熱性能，同時(shí)增韌技術(shù)也不會(huì)大幅下降材料模量和強(qiáng)度。更多的是優(yōu)選增韌技術(shù)，它也有幾個(gè)潛在問(wèn)題，首先第一個(gè)就是相融性，第二就是項(xiàng)分尺寸，也直接影響性能。第三增韌技術(shù)在不同溫度下的響應(yīng)，另外就是增韌技術(shù)帶來(lái)可能的流變和老化問(wèn)題。左上角那張圖就是增韌技術(shù)選擇的非常強(qiáng)檔，其實(shí)是能夠?qū)崿F(xiàn)比較高的力學(xué)強(qiáng)度，同時(shí)能夠大幅提高材料的延伸率。如果增韌技術(shù)選擇的不恰當(dāng)，和樹(shù)脂相容性比較差的時(shí)候，載荷沒(méi)有辦法在增韌劑和樹(shù)脂機(jī)體之間有效傳遞，就會(huì)出現(xiàn)左下角這樣的情況，本身拉伸的會(huì)出現(xiàn)非線(xiàn)性的變化，另外也很難實(shí)現(xiàn)比較高的強(qiáng)度和高的延伸度。如果選擇不同的增韌技術(shù)可以大家100—200微米的尺度，到底選擇哪種尺寸才比較合適自己的產(chǎn)品，是需要進(jìn)行一定的計(jì)算和測(cè)試。一般需要考慮尺寸跟結(jié)構(gòu)膠破壞時(shí)候的尺寸要進(jìn)行比較，要跟初期的缺陷和裂紋的曲線(xiàn)也要進(jìn)行相應(yīng)的匹配。

 

　　增韌同時(shí)也要在低溫下使用，我們羅列了三種增韌技術(shù)，分別在零下40—60度。通過(guò)以上的增韌技術(shù)的開(kāi)發(fā)，我們羅列了390、395結(jié)構(gòu)膠的對(duì)比，相對(duì)于常規(guī)1.2以上的高密度結(jié)構(gòu)膠來(lái)說(shuō)，用量上可以實(shí)現(xiàn)8%—10%的下降。同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)6%以上的拉伸延伸率，相當(dāng)于行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)樣品，能夠更快的實(shí)現(xiàn)積極增長(zhǎng)。

 

　　最后一個(gè)問(wèn)題，我們以前在匯報(bào)當(dāng)中有提過(guò)，我們發(fā)現(xiàn)對(duì)于副板和主梁粘貼區(qū)域，在固化以后往往會(huì)發(fā)現(xiàn)以下幾種缺陷，首先收膠的時(shí)候刮的膠最后突出來(lái)的，結(jié)構(gòu)膠和副板出現(xiàn)剝層情況以及展向裂紋等三個(gè)問(wèn)題，對(duì)于長(zhǎng)期的疲勞都是有一個(gè)負(fù)面的影響，我們希望通過(guò)這個(gè)項(xiàng)目，能夠解決這三個(gè)問(wèn)題，主梁和腹板之間的黏度是固定還是會(huì)變化？很多客戶(hù)反應(yīng)這個(gè)問(wèn)題一般在冬季比夏季高發(fā)。我們?yōu)榱吮O(jiān)控位移變化，使用了位移傳感器，分別在住梁和腹板都進(jìn)行相應(yīng)的觀察。這是在冬季采集的數(shù)據(jù)，固化過(guò)程當(dāng)中，腹板和主梁間歇變化1.4毫米，結(jié)構(gòu)膠脫層和展向裂紋，液壓鎖扣間隙變化是0.4毫米以下，模具反邊問(wèn)題變化是1.5毫米。如果有客戶(hù)希望在模具來(lái)監(jiān)控葉片內(nèi)部主梁和腹板之間的粘貼間隙變化，我們是不建議的，因?yàn)楸旧淼哪＞咴诠袒?dāng)中，尺寸的限制，內(nèi)部和外部的間隙變化是出現(xiàn)完全不一致的情況。

 

　　為了確認(rèn)不是因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)膠本身固化造成的原因，我們也自己開(kāi)發(fā)了一些實(shí)驗(yàn)。首先直接把結(jié)構(gòu)膠放在50度和90度下進(jìn)行固化，沒(méi)有加載任何的間隙變小的情況。整個(gè)固化完之后外觀是變化的，另外本身的靜態(tài)結(jié)構(gòu)膠不會(huì)發(fā)生自發(fā)流動(dòng)。右下角這張圖是50度條件下，運(yùn)用反向力原位計(jì)劃收縮的發(fā)生，固化收縮的確會(huì)引起粘貼間隙的變小，固化收縮不是一個(gè)主要原因，也證明了在整個(gè)固化過(guò)程當(dāng)中，體積是以變小為主要的，而不是以膨脹為主。

 

　　如果我們加載變化，又會(huì)怎么樣？我們加載20%粘貼間隙變小，下面兩張圖分別是在30分鐘和90分鐘加載的情況，最終的結(jié)論，粘貼間隙變小是主因，50%的粘貼間隙變小，就會(huì)形成脫層和裂紋，間隙變小可能源于模型和殼體在加熱過(guò)程中體積膨脹造成的。為何冬季高發(fā)？冬季加熱時(shí)，溫度變化范圍更大，體積變化更明顯。夏季前后緣的結(jié)構(gòu)膠固化速度較快，可以抵御殼體的體積變化。結(jié)構(gòu)膠的影響，結(jié)構(gòu)膠的粘度下降，體積膨脹和固化的收縮不是主要原因。以上就是我的匯報(bào)，謝謝大家。

 

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