胶结修理

胶结修理通常比机械连接修理更可靠，不会产生孔而导致应力集中，胶结修理又分为胶结贴补修理和胶结挖补修理。

1 胶结贴补修理

近些年来，对复合材料结构的贴补修补技术的研究不断向前推进，在试验和理论方面都取得了一定成果。这种方法适用于外场修理，多用于平面形制件，板厚较薄、载荷不大、气动外形要求不高的结构，用胶结的方法将补片贴于复合材料制件的缺陷或损伤部位。在飞机表面胶结贴补修理时，为了使连接处截面变化较为缓和，补片四周一般做成斜削的形状。胶黏剂选择时应满足剪切强度和剥离强度的要求。

2 胶结挖补修理

对于胶结挖补修理方法的研究始于20 世纪90 年代，近些年来又有了长足的发展。对受冲击损伤的复合材料层合板和蜂窝结构挖补修理是一种非常有效的修理方法，可以最大限度恢复结构的强度。挖去损伤或缺陷的部位，留下一个具有锥度的孔，先对层合板进行干燥处理，然后再用复合材料补片通过胶结的方法将其修补完整。层合板结构和蜂窝夹芯结构填补时均可采用阶梯挖补和楔形挖补法，具体如图2、3 所示。

树脂注射修理

树脂注射修理是用流动性较好的树脂注入分层或脱粘的缺陷、损伤区，但仅限于分层脱粘或板、孔边缘损伤的修理。修理时在分层的层合板上钻出2 个孔，一个空内注入低粘度树脂，另一个孔做通气孔，如图4 所示。修理时先进行材料准备，包括损伤确认、表面处理和钻孔。钻孔时只能钻透层合板的一半厚度，这样注入的树脂也能达到结构内部的损伤裂纹与分层处。之后对修理结构进行预热，抽真空后注入树脂完成修复。

快速修理方法

近些年来，工程上广泛采用了多种适应于外场的复合材料快速修理方法，主要有微波修复方法、电子束固化修理方法、光固化修理方法和激光自动修理方法。

1 微波修复

采用微波对复合材料进行修复能够迅速恢复结构强度，是一种理想的外场修理方法。补片修理损伤或缺陷结构时，微波能加速固化过程，起主导作用的是微波的制热效应，常用树脂等高分子材料，包括胶黏剂多为含极性基团的聚合物，这些极性分子在交变电场的作用下将随外施电场的频率转动，从而制热。为了使制热效应在复合材料中产生，在修复区注入微波吸收剂，以提高材料的导电磁率，或采用能高效吸收微波的高速固化胶黏剂，同时用特殊设计的微波施加器对修复区施加微波能，使之在数十秒之内形成新的、更强的界面，修复损伤。

2 电子束固化修理

电子束固化修理具有固化速度快、温度低、模具成本低的优势，法国、美国、意大利等国家先后开始对这种固化方式在复合材料修理方面的研究。电子束固化基体树脂、结构胶黏剂或预浸料可在室温或接近室温及接触压力下固化，电子束可以被限制在修理区域，大大减少固化应力、热应力和局部加热对周围区域的影响。适用于修理的电子束固化机理是采用高能量电子束碰撞目标分子，释放足够的能量使其产生一系列活泼的粒子，临近的分子激发活泼粒子释放能量，形成化学键，达到固化修理的目的。

3 光固化修理

光固化预浸料胶结修理技术是利用光敏胶固化速度快的特点，将预浸料补片贴到损伤部位，利用紫外光照射固化，对裂纹、孔洞、腐蚀、灼伤等损伤进行快速修复。修复的补片可预先制备，操作简单、从实施修理到装备投入使用的时间短，修理补片在固化前呈柔性，粘贴可根据需要任意改变形状，适用于各种复杂形状的机件修理，修理后补片与原结构贴合较好，具有恢复原有结构形状和保持气动外形的能力。修理需要操作空间小，适用于空间狭窄的内部损伤修理。

4 激光自动化修理

近年来，国际上也出现了自动修复复合材料的新技术，如采用激光技术自动修复复合材料结构。使用激光清除损坏的材料，用激光将每层复合材料的树脂融化，剩下松动的纤维用刷子刷掉，处理下一层，而损伤区外的纤维和树脂完好无损。该技术对复合材料结构不会产生力量或振动，对整体强度或完整性没有不利影响。损坏区域很干净，使用现场就可固化的加热毡作为替换的补丁来修补。

修理方法对比分析

不同修理方法适用范围不同，在选择修理方法时需要综合考虑结构承载要求、受载情况、气动外形要求、损伤严重程度和修理技术水平和经济性限制等因素。各种方法也有各自优缺点。表2 对上述复合材料结构修理方法进行了简要对比。

3修理效果评估标准

近些年，国外对复合材料构件修理效果的评估逐渐形成了完整的体系，主要评估内容可以归纳如下：

（1）修理后结构强度恢复到设计强度；