复合材料豆荚杆在大型空间可展开结构中有着广泛的应用前景,是近期航天领域的一个研究热点。先进拉挤(Advanced Pultrusion,简称ADP)技术是一种高自动化、低成本的连续成型方法,非常适合超长复合材料豆荚杆的制备。本文以复合材料半豆荚杆为研究对象,针对现有ADP技术制备的半豆荚杆制件存在的表面纤维畸变、步进纹以及厚度不足等缺陷展开了相应的改进研究,提出了预处理方法,确定了预处理工艺参数,并研究了预处理工艺对制件性能的影响,最后采用预处理技术完成了半豆荚杆的试制,减轻了上述缺陷、获得了质量优良的制件。本文主要工作如下:(1)应用树脂流动模型,分析了各项因素对制件缺陷的影响,并提出了预处理方案,即在预浸料进入热压模具之前对其进行预热处理,使预浸料中的树脂发生凝胶,减少树脂在压力作用下的流动,进而消除上述缺陷。根据半豆荚杆制件对厚度的要求,通过计算提出了预处理工艺指标,将所用超薄预浸料树脂流失质量分数控制在2.3%。(2)对所用树脂体系进行了DSC测试和粘度测试,结合预处理工艺对加工效率的要求,初步确定了适合预处理工艺的温度:100℃、105℃、110℃。在上述温度条件下,利用烘箱预热、热压装置热压挤胶的方法,模拟了ADP工艺过程中的树脂流动,以试验前后预浸料树脂质量流失2.3%为目标,确定了适合ADP工艺的三组预处理参数:100℃下保温48min、105℃下保温42min、110℃下保温23min。(3)采用上述预处理工艺制备了与半豆荚杆铺层相同的复合材料层合板,对其树脂含量、厚度、轴向拉伸性能、层间拉伸性能进行了测试。结果表明,预处理工艺制得的试样树脂含量和厚度得到了有效的控制,试样的轴向拉伸性能和层间拉伸性能都没有发生明显降低,表明预处理工艺满足豆荚杆的实际使用要求。(4)在实验室ADP装备的基础上,搭建了可连续成型的预处理装置,在100℃保温48min的预处理工艺参数下对半豆荚杆进行了试制。制备的半豆荚杆制件表面纤维畸变得到消除、步进纹缺陷明显减轻,制件厚度也达到设计要求。在半豆荚杆上取样,分别进行了轴向拉伸试验、层间拉伸试验,验证得到最终半豆荚杆质量符合要求。