先进复合材料讲义（十）：铝结构件、玻纤模塑垫及雷达天线罩维修|信号|玻纤模塑垫|金属|铝结构件|雷达天线罩|雷达罩

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复合嵌入粘结铝结构

复合材料可以用于结构修复，恢复，或增强铝，钢和钛组件。键合复合材料加倍器具有减慢或停止疲劳裂纹扩展，替换由于腐蚀磨砂而损失的结构区域，并在结构上增强小和负补偿区域。

硼环氧、Glare®和碳环氧材料被用作复合贴片，用于修复受损的金属机翼皮、机身部分、地板梁和舱壁。作为一种裂纹扩展抑制剂，刚性结合复合材料限制了裂纹区域，降低了金属中的总应力，并在裂纹周围提供了一个交替的载荷路径。作为结构增强或掺混填料，高模量纤维复合材料具有可忽略的气动阻力和可控性能。

表面处理对实现粘接强度非常重要。采用喷砂硅烷和磷酸阳极氧化法制备铝皮。薄膜胶粘剂采用250°F(121°C)固化通常用于将加倍器粘结到金属结构上。安装过程的关键领域包括良好的热固化控制，拥有和保持无水的键合表面，以及化学和物理制备的键合表面。

二次粘结预固化增强剂和原位固化增强剂已被应用于从机身框架到车门切口到叶片加强筋等各种结构几何图形上。真空袋用于在加倍器和金属表面之间施加粘接和固化压力。

玻璃纤维模塑垫修理

玻璃纤维成型垫由短纤维组成，强度远远低于其他使用连续纤维的复合产品。玻璃纤维模塑垫不用于结构修复应用，但可用于非结构应用。玻璃纤维模压垫通常与玻璃纤维织物结合使用。成型的垫子被树脂浸渍，就像玻璃纤维织物的湿铺层。模制垫的优点是成本较低，使用方便。

雷达天线罩维修

飞机的天线罩，作为雷达的电子窗口，通常是由不导电的蜂窝夹层结构只有三或四层玻璃纤维制成。它们的外壳很薄，所以不会阻挡雷达信号。薄的结构，加上位于飞机前面的位置，使得雷达罩容易受到冰雹、鸟击和雷击的破坏。低冲击损伤可能导致剥离和分层。

通常，由于冲击损坏或侵蚀，雷达罩结构中会发现水。水分在核心材料中聚集，并在飞机每次飞行时开始一个冻融循环。这最终会破坏蜂窝材料，导致天线罩本身出现软点。雷达罩的损坏需要迅速修复，以避免进一步的损坏和雷达信号阻塞。滞留的水或湿气会在雷达图像上产生阴影，严重降低雷达的性能。为了检测天线罩进水，现有的无损检测技术包括x射线照相、红外热像和测量雷达罩水分计，其可测量由于水的存在而造成的射频功率损失。对天线罩的修理类似于对其他蜂窝结构的修理，但技术人员需要意识到修理可能会影响雷达性能。修理严重损坏的天线罩需要一种特殊的工具。如图68所示

（图68）雷达罩修理工具

雷达罩修复后的透射率测试是雷达信号通过雷达罩正常传输的保证。天线罩有防雷条连接到天线罩外面，以消散雷击的能量。重要的是，这些防雷带应处于良好状态，以避免损坏天线罩结构。在检查过程中发现的典型的防雷条故障是由于防雷条短路或附着的硬件和防雷条与天线罩表面脱落而引起的高电阻。如图69所示

（图69）天线罩上的防雷条

外部粘合修补

损坏的复合材料结构可以用一个外部补丁进行修复。外部修补可以用预浸料、湿铺层或预固化修补。外部补片通常采用阶梯式，以减少补片边缘的应力集中。外部贴片的缺点是负载的偏心导致剥离应力和贴片在气流中的突出。外部补片的优点是，它比冲压围角式修复更容易完成。

用预浸料粘接进行外部粘合修复

碳纤维、玻璃纤维和凯夫拉®的修复方法是相似的。玻璃纤维有时用于修复Kevlar®材料。用外部修补损伤的主要步骤是调查和绘制损伤，清除损伤，修补层的铺层，真空袋封装，固化和表面涂层。

步骤1:调查和定位损伤

使用轻敲试验或超声波试验来确定损伤情况。

步骤2:清除损伤

将损坏部位修剪成光滑的圆形或椭圆形。使用切割或砂纸粗糙的基体表面至少比补丁大1英寸。用认可的溶剂和干软布清洁表面。

步骤3:铺上修补层