文库专用,1,复合材料工学,主讲人:王晓钧 材料科学与工程学院,文库专用,2,目 录,1、绪论 6、夹层结构 2、玻璃纤维表面处理 7、模压成型 3、热固性树脂工艺性能 8、缠绕成型 4、手糊成型 9、挤出注射成型 5、喷射成型 10、连续成型,课间休息,文库专用,3,周杰伦回到过去,文库专用,4,周杰伦以父之名,文库专用,5,绪 论,文库专用,6,金属基复合材料,文库专用,7,树脂基复合材料,玻璃/酚醛 高硅氧/酚醛 涤纶/酚醛 碳/酚醛 碳/环氧 蜂窝夹层结构复合材料 经编复合材料 多维整体编织织物复合材料 耐高温树脂基复合材料 特种不燃防(隔)热材料,文库专用,8,无机非金属基复合材料,碳基复合材料: 整体毡碳/碳 低密度碳/碳 多维整体编织碳/碳 陶瓷基复合材料: 石英织物增强复合材料 高硅氧织物增强复合材料,文库专用,9,复合材料的发展概况,1932年 诞生于美国 4245年 手糊军用雷达罩,远航飞机油箱材料 玻纤增强聚酯树脂 44年 飞机机身、机翼 与上述改进:玻钢夹层结构 46年 纤维缠绕成型 50年 压制成型,直升机螺旋桨 49年 玻纤预混,对模压制成型,文库专用,10,60年代 机械式,计算机缠绕 玻纤、聚酯树脂喷射成型 61年 德国,片状模塑料(SMC)问世 63年 FRP板材工业化生产,美、法、日 60年代中 美、日SMC汽车部件,浴盆,船上构件 60年代 棒材、细管、定型截面制品 70年代 拉挤,环向缠绕 树脂反应注射成型(RIM) 增强树脂反应注射成型(RRIM) 卫生器具,汽车零件,文库专用,11,72年 美国PPG公司,热塑性片状模塑料 (SMTC) 80年 法国,湿法热塑性片状模塑料(GMT) 6080年代 离心浇铸成型,瑞士 美国,大口负压管道 发展领域 军民 美国 民军 西欧,文库专用,12,主要国家1990年CM产量,文库专用,13,应用范围,建筑 轻型房屋(日本) 装饰(雕塑、装饰件) 卫生洁具(淋浴室) 冷却塔(中国可见) 贮水箱(中国上海可见) 波形瓦(样品) 塑钢门窗 落水系统(落水管、雨蓬) 地面,墙布,桌椅,卫生桶,文库专用,14,化学工业 防腐管、泵、罐、槽、衬里、隔层架 交通 汽车构件、铁路客车、通讯器材、 高速公路格栅 造船 各种小艇、无磁性小艇、破障艇 电器 元器件、灯具(杯)、绝缘工具 军事航空 弹体件、雷达罩、飞机附件 体育 撑杆、弓箭、球拍、雪橇、赛车、 滑板、赛艇、 皮艇、划桨、渔杆、按摩舱 农业 温室(FILON板,透光率99%) 食品级设备 机械 机械零配件,文库专用,15,中国复合材料的状况: 传统的福建漆器,漆雕 现代的“玻璃钢” 复合材料性能: 性能的可设计性 力学性能、热学性能、耐腐性能。
文库专用,16,主要成型工艺,手糊、袋压、喷射、树脂注射、模压、缠绕、 连续、离心 手工 异形,小批量产品,投资低、效率低、 重复性差 机械自动化 外形不复杂,批量大产品,连续性、 投资高、效率高、重复性好、性能好,文库专用,17,玻璃纤维表面处理,1-1、概述 意义:纤维基体界面的结构和性能对 复合材料的力学性能和物理性能起主要作 用 如断裂、韧性、腐蚀、刚度、膨胀等文库专用,18,1-2、表面复合材料的结构,1、结构:数种弹性性能不同的材料薄片交 替铺叠而成 如图所示:,文库专用,19,2、决定因素: 纤维的原子排列,化学性能 高分子基体的分子结构和化学组成 例: 纤维的高模量、高强度性能使它成为理想的负荷 载体,但必须有一种模量较低的基体把它牢固地 粘结起来,使任何一根纤维的断裂,对整体的强 度影响不大这就要求纤维对基体有良好的浸润 性,但玻纤和碳纤对树脂的浸润性是相当差的, 表现在层间剪切上文库专用,20,1-3、处理剂作用理论,1、耦联目的:增加玻纤与树脂间的粘结力 2、耦联作用:耦联剂具有两种或两种以上性质 不同的官能团,一端亲玻纤,一端亲树脂从而 起到玻纤与树脂间的桥梁作用。
耦联剂的主要功能是在纤维表面的氧化物分子 团和树脂的聚合物分子之间建立很强的化学键合, 产生很强的耐水键 耦联剂的部分作用是提高表面能以保证树脂很 好的浸润文库专用,21,3、耦联机理: 不吸湿,带羟基 SiO2,Al2O3,Fe2O3带羟基, MOH, M=Si, Fe, Al 玻纤表面 水合完以后, 分布基团 留下来由不 水合氧化物 网络构成的 疏松表面 吸水基,形成水合氧化层,,,文库专用,22,1-4、处理剂种类和作用机理,1、种类 有机硅烷型,非有机硅烷型 2、通式 RSiX3 与聚合物作用端 与Si键合的可水解基团,文库专用,23,3、作用过程:(1)水解RSiX3H2ORSi(OH)33HX,(2)与纤维表面羟基 结合,文库专用,24,(3)脱水 聚硅氧烷层,文库专用,25,(4)与树脂结合 R基团与树脂基团 相似相容,文库专用,26,(5)克服刚性键 第一、形成改性区改性树脂区:机械性能介 于纤维和树脂的机械性能之间。
产生方法: a、硅烷耦联剂改变纤维表面区域基体树脂的固 化行为 b、用含有长链R基团的硅烷耦联剂,使得固化 以后在纤维和树脂之间出现一层性能不同于块状 树脂的树脂层文库专用,27,第二、Plueddemann机制 核心:两个表面相互滑移但不产生永久性的联键 破坏 1974年Plueddemann提出界面上的运动或滑移可 以松弛局部应力,但却维持其化学键合 如图:见下页,文库专用,28,Plueddemann机制图 存在分子水时,水会扩散透过树脂进入界面,共价键MO便发生可递的水解过程因为过程的可逆性,当水扩散出去之后,共价键重新恢复文库专用,29,当一个与界面相平行的简单剪应力作用时,两个 表面会相互滑移,但不产生永久性的联键破坏文库专用,30,总之: 纤维硅烷界面和硅烷树脂 化学键合 化学键合,相互扩散,文库专用,31,1-5、纤维的表面处理工艺,1、玻纤 前处理,后处理,迁移法三种 (1)前处理 耦联剂代替石蜡型浸润剂,直接用于玻纤拉丝集 束,使用时勿须脱蜡处理 强度完好,柔性较差 (2)后处理 纤维先热处理脱蜡,然后浸渍耦联剂,再经预烘、 蒸馏水洗涤、干燥工序。
热处理导致强度下降文库专用,32,(3)迁移法 耦联剂直接加入树脂配方中,让它在浸胶和成型 过程中迁移到玻纤表面发生耦联作用方法简便, 可增加纤维与树脂间的粘结力,提高了强度与电 性能 2、碳纤 与玻纤不同,一般采用表面活化的办法,提高了 碳纤与树脂复合材料的剪切强度有液相氧化、 气相氧化、阳极氧化、Co60或中子辐照文库专用,33,热固性树脂工艺性能,2-1、浸润性能 不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂三大类 用于制造纤维增强复合材料时有三条浸润途径 1、湿法加工 低粘度树脂浸润干燥的纤维 方法1:湿法铺糊,用辊压的方法将纤维毡用树脂 浸渍 方法2:湿法缠绕或纤维缠绕,用纤维束通过树脂 槽拉出缠绕在所需形状的芯轴或芯模上文库专用,34,方法3:树脂注塑,纤维在闭模中铺好,树脂在重 力或外压的作用下注入模子 工艺因素: (1)树脂对纤维的完全浸润 (2)树脂粘度 (3)树脂与纤维之间的界面的表面张力 (4)纤维体积百分数高,直径细小,完全浸 润需长时间和高压文库专用,35,2、预浸润 第一步:生产预浸料 把纤维和树脂铺在两张硅化纸或塑料薄膜之间,再 对它加压或辊压,确保压实和纤维浸润,然后部分 固化得到浸有树脂的纤维带或片。
该步工艺优点:单向层中的纤维定向程度极好 第二步:去纸或薄膜 移去纸或薄膜后,将预浸料铺叠成物件形状或把预 浸带缠绕在芯轴上,通过加压压实,最后由加热加 压实现固化文库专用,36,3、改性预浸渍法 形成中间产物:片状模塑料SMC 团状模塑料DMC SMC:是一种含有化学增稠剂和碳酸钙的薄片 DMC:含较多的填料和较低的纤维含量,并且纤 维是三维取向的,在模中热压后,进一步压实并 固化,得到结实又刚硬的DMC文库专用,37,2-2、粘接性能 发生在界面上的粘着认为有五 种机理 1、吸附和浸润 两电中性的表面,粗糙,表面 足够近地靠在一起 物理吸引 两种现象 孤立点接触,,文库专用,38,要使纤维表面有效浸润,必须:液态树脂覆盖表面 上的每个峰谷,空气完全排除 浸润方程:Wa=SVLVSL Wa:由高度集中的分子间色散力引起的物理结合 理想状态,这种色散力能在树脂与碳纤维或玻璃纤 维之间产生很强的粘结文库专用,39,它受下列因素影响: (1)纤维表面受沾污使有效表面能大大低于原固体 的表面能 (2)材料表面有截留的空气和其他气体存在 (3)固化过程中形成很大的凝缩应力,在表面引起 不可恢复的位移。
这种强的物理结合在这些因素的影响下,往往不 能成为理想状态的强结合文库专用,40,2、相互扩散 两种聚合物表面有可能形成的, 通过一个表面上聚合物分子向另 一个表面的分子网络扩散形成粘 结定义,也叫自粘着作用 界面上分子缠绕的数量和所包含 分子的数目粘结强度的决定 因素 溶剂和增塑剂的存在有助于 扩散文库专用,41,3、静电吸引 一个表面携有净正电荷而 另一个表面携有净负电荷 时,两个表面之间会产生 吸引力定义 控制PH值控制电荷密度 最佳耦联效果界面强 度,文库专用,42,4、化学键结合 耦联剂作用机理 5、机械粘着 两粗糙表面形成的 纯粹机械连锁作用文库专用,43,2-3、流动性能,树脂在熔融态经历了延展(拉伸)和剪切两种流 动,这种简单的二维变形对纤维产生影响 延展流动:纤维朝延伸的方向转动,延伸量很大, 纤维取向程度也大 剪切流动:一些纤维朝剪切方向转动,其他纤维 朝相反方向转动,因此在纤维的取向上没有净变 化 部分取向的材料中,剪切流动的作用使得一些纤 维转离取向主方向文库专用,44,2-4、固化性能,1、交联 (1)交联的作用 热固性聚合物,通过化学交联由液态树脂转变成 硬而脆的固体物质,交联导致了高分子链的三维 网络的紧密键合的形成。
(2)交联的工艺因素 机械性能取决于组成网络的分子单元和交联的长 度与密度,前者由所用的化合物决定后者受交 联工艺,其中也包括固化工艺的控制文库专用,45,(3)交联工艺 程序: a、设定温度、加热时间最佳交联,最佳性能 b、设定某一较高温度进一步固化,提高性能 2、热响应 热固性树脂一般是各向同性的热固性树脂的最 大特点是对热的响应,它不因加热而熔化,这一 点与热塑性塑料不同不过,当加热到热变形温 度时,热固性树脂会失去其刚度,这也就规定了 热固性树脂在结构件上应用的有效上限温度文库专用,46,与热塑性塑料相比,在交联和热响应中两者有何不同?,热塑性塑料分子间没有交联热塑性塑料 的强度和刚度来源于单体链节所固有的性 质及其高分子量由此可以肯定,在非晶 态热塑性塑料中存在着高度集中的分子缠 结,这些缠结起着交联的作用,与热固性 树脂不同文库专用,47,手糊成型工艺,文库专用,48,手糊工艺视频,文库专用,49,定义:用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺 敷成型,室温(或加热)、无压(或低压)条件 下固化,脱模成制品的工艺方法 特点:,文库专用,50,1、原材料,要求:满足设计要求 手糊工艺要求 价低易得,文库专用,51,1-1、聚合物基体,要求:1、室温下固化、胶凝,生成高分子物 2、胶液粘度:0.20.5PaS(适合手糊) 3、无毒或低毒 4、价低 种类:不饱和聚酯树脂 环氧树脂 双马来酰亚胺树脂 聚酰亚胺树脂,文库专用,52,1-1-1、不饱和聚酯树脂,优点:常温迅速固化 ,粘度低,良好的性能。
缺点:怕氧,固化收缩大,固化易受温度、湿度 影响 品种: 通用型,文库专用,53,文库专用,54,文库专用,55,文库专用,56,文库专用,57,文库专用,58,文库专用,59,文库专用,60,1-1-2、环氧树脂,价格相对较高,但性能好受力结构或耐碱、电 性能等制品多用环氧树脂自熄型环氧树脂,简 称溴化环氧,有较好自熄效果,但粘度大,不适 合手糊工艺文库专用,61,1-1-3、辅助材料,1、稀释剂,文库专用,62,2、填料 无机:粘土、CaCO3、白云石、滑石粉、 石英粉、石墨 有机:聚氯乙烯粉 3、色料 使用无机颜料 一般不用有机颜料,易与有机树脂反应文库专用,63,1-2、增强纤维,玻璃纤维、碳纤维、芳伦纤维、其它纤维 E-玻纤:无碱纤维 成本高 C-玻纤:耐酸性 成本低 A-玻纤:有碱纤维 成本低 S-玻纤:高强纤维 M-玻纤:高弹纤维 L-玻纤:防辐射纤维 中国的中碱玻纤,文库专用,64,1-2-1、玻纤制品,玻纤无捻粗纱:由无捻络纱机将拉丝得到的原 纱平行并股卷成圆筒形 命名法:,文库专用,65,短切纤维毡 将连续玻纤经浸润剂集束后,按一定长度切断, 无序分散成一定厚度,再用粘结剂合成毡状。
特点:成本低,使用方便,各向同性 缺点:强度低 衬里毡、表面毡文库专用,66,无捻粗纱布 方格布 特点:经纬强度均衡,冲击强度高,成型容易, 与短切毡合用 缺点:45方向强度低 玻纤细布 平纹布 特点:变形量小,铺覆性好,曲率复杂制品 单向织物 单位宽度内经纱量远大于纬纱量 特点:管道、贮罐,适用于某单向需要加强文库专用,67,1-2-2、碳纤维,文库专用,68,1-2-3、Kevlar纤维,美国杜邦公司(Dupont)开发的聚芳酰胺纤维 品种:Kevlar29 Kevlar49 特点:刚性模量很大,密度低,强度高,热膨胀系 数低,耐高温性能优良,韧性好,表面缺陷影响小, 价格比碳纤维低 缺点:抗压强度低,日照芳环链会解链 文库专用,69,1-3、手糊工艺,1-3-1、原材料准备 1-3-1-1、胶液 主要工艺参数:胶液粘度,凝胶时间 1、胶液粘度 定义:表征流动特性文库专用,70,文库专用,71,2、凝胶时间 定义:指在一定温度条件下,树脂中加入定量引 发剂、促进剂或固化剂,从粘流态到失去流动性, 变成软胶状态的凝胶所需的时间 凝胶时间过短 粘度迅速增大,不能浸透材料, 局部固化。
凝胶时间过长 凝胶期过长,生产周期相应变长, 胶液流失,胶连剂挥发,贫胶、 固化难文库专用,72,受控因素: (1)胶液体积 体积大,反应热不易散发,相当于给胶液加热, 凝胶时间变短 (2)环境温度与湿度 气温高,凝胶短,气温低,凝胶长,气温太低, 固化不良(15) 温度低,时间短;温度高,时间长 (3)制品厚度与表面积大小 厚度厚,表面积大,时间长 (4)交联剂蒸发损失 延长凝胶时间,对大表面积制品注意文库专用,73,(5)树脂胶液中混入某些物质 聚合反应被抑制(交联聚合中毒),因此注意胶 液的清洁,加盖 (6)填料加入量 料大延长时间 书中不饱和聚酯树脂凝胶时间、环境温度、促 进剂用量关系参考 经验1:配胶时将树脂与固化剂以外的组分先调 好搅匀,施工前加入固化剂,搅匀后马上使用(如 色素预混) 经验2:伯胺+低活性固化剂,控制环氧树脂胶凝 时间文库专用,74,3、不饱和聚酯树脂胶液配制 4、环氧树脂胶液配方,文库专用,75,1-3-1-2、增强材料,布,毡 预处理: 干:烘干,不潮湿 净:无油污 下料:按样下料 注意点:1、布的方向性,设计规定排向 (例如:正交要求纵横交替,管道注意受力方向),文库专用,76,2、同一铺层拼接 3、圆形:45成带 锥形:扇形 4、节约,文库专用,77,1-3-1-3、胶衣糊,1、种类与功效 33号间苯二甲酸型胶衣树脂:耐水 36PA树脂:不透明、自熄 39号胶衣树脂,间苯二甲酸-HET酸酐:耐热、 自熄 21号胶衣树脂,新戊二醇:耐水煮、耐热、不污 染、柔韧耐磨 2、配置 胶衣树脂 + 引发剂 + 促进剂,文库专用,78,1-3-1-4、手糊制品厚度与层数计算,1、厚度 数学计算见书P.26,文库专用,79,2、层数计算 n = A /mf (kf + ckr) A: 制品总厚度(mm) mf:增强纤维单位面积质量(Kg/m2) kf:增强纤维厚度常数(mm/Kgm-2) kr: 树脂基体的厚度常数(mm/Kgm-2) c: 树脂与增强材料的质量比(含胶量) n: 增强材料铺层层数,文库专用,80,1-3-2、工艺操作糊制,1-3-2-1、表面层 定义:制品表面需要特制的面层富树脂层。
构成: 厚度:0.250.5mm 工艺: 涂刷 横竖刷 喷涂 左右平行喷,文库专用,81,喷涂影响因素: 1、触变指数影响雾化扇面宽度 喷射距离400500mm 此时触变指数55.5以上 2、温度 2530,喷枪气压0.30.4MPa 3、气泡 杜绝 4、苯乙烯 防止挥发 5、水 杜绝,文库专用,82,1-3-2-2、铺层,连续,拼接时要对接,接缝错开,外包封, 多层拼接用多次薄层法拼接详见书P.27,文库专用,83,1-3-3、工艺操作固化,1-3-3-1、不饱和聚酯树脂固化,文库专用,84,1-3-4、工艺操作影响因素,配方、反应过程、后加工 1、原材料方面 纤维:质量不匀,扭结、断头、沾污、含湿,质 量不达标,内应力高,石蜡浸润剂存在 树脂:粘度不宜,浸润性差,树脂的指标不合格 (酸值、挥发分、分子量分布、环氧值等) 2、反应中:不按规程操作,固化剂纯度、用量, 室温,湿度,加压时机等 3、后加工:脱模,机加工,连接不当 4、质量控制:避免上述影响因素文库专用,85,5、常见缺陷:,文库专用,86,喷射成型工艺,1、定义: (1)将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树脂 从喷枪两侧(或枪内混合)喷出,同时将玻纤无 捻粗纱用切割机切断,并由喷枪中心喷出,与树 脂一起均匀沉积到模具上。
(2)待沉积到一定厚度,用手辊滚压,使纤维浸透 树脂,压实并除去气泡,最后固化成产品文库专用,87,工艺流程:,文库专用,88,喷射成型工艺,文库专用,89,2、分类 气动型 压缩空气的喷射将胶液雾化并喷 涂到芯模上 烟雾弥漫,浪费,污染 液压型 内混 喷枪头紊流混合器内混 污染小,易堵枪,丙酮及时洗 外混 喷枪外混,类似气动 浪费,污染 先混 静态混合器,好,贵,文库专用,90,3、优点:效率高,成本低,整体性(无 缝),产品壁厚可调节 缺点:污染大,树脂用量大,制品强 度低(短切),文库专用,91,2-1、喷射工艺控制,2-1-1、工艺参数 1、纤维:含量为2833%,长度2550mm 50mm,气泡多,不分散 2、含胶量:60%左右 3、胶液粘度:0.30.8PaS,触变度1.54 4、喷射量: 喷嘴直径1.23.5mm,喷胶量860g/s 5、喷角、喷距:喷角20,喷距350400mm, 粘度0.2PaS,雾化压力0.30.5MPa,文库专用,92,2-1-2、工艺要点,1、环境温度:255 高:固化快,堵枪 低:粘度大,浸渍不好,固化慢 2、标准化作业 3、独立供气,除湿(国内难) 4、胶液罐恒温 5、调节割辊与气压同步,文库专用,93,6、底胶先喷,初终光面(打薄) 7、均匀喷射 8、滚压、排气泡、修毛刺 9、旋转喷嘴,调喷射直径 10、特殊部位 曲面法线方向 沟槽四周向内 转角由内向外,文库专用,94,2-1-3、缺陷及防治,见书P.36 “软”,“硬”,“快”,“过头”,“泡”。
文库专用,95,2-2、树脂传递模塑与反应注射模塑,树脂传递模塑:Resin Transfer Molding 反应注射模塑:Reaction Injection Molding RTM定义:将液态热固性树脂(通常为不饱 和聚酯)及固化剂,由计量设备分别从储桶 内抽出,经静态混合器混合均匀,注入事先 铺有玻纤增强材料的密封模内,经固化,脱 模,后加工而成制品文库专用,96,2-2-1、原材料,1、树脂系统 低粘度,低放热,快固化,以适应树脂RTM 的反应机理,设备需求 低粘度 抽、注要求 低放热 密封模固化要求 快固化 生产周期要求,文库专用,97,工艺参数: 粘度 250300 PaS 放热 80140 凝胶 530min 固化 2倍胶凝时间 2、增强材料 玻纤毡,短切毡,无捻粗纱,预成型毡,表面毡 根据RTM的工艺流程,材料必须要(增强部分) (1)铺覆性好,在模内铺覆保持尺寸 (2)质量均匀(只在中国),制毡受力均匀文库专用,98,(3)容积压缩系数大,初试合模时均匀受力, 注入树脂时也均匀受力 (4)耐冲刷性能好,树脂用泵注入时,对于 树脂的反复流动不变性 (5)对树脂流动阻力小,让树脂均开。
应用品种: 连续毡,连续毡+短切毡混合,无捻粗纱, 表面毡 3、填料 无机填料为主,文库专用,99,2-2-2、工艺特点和基本性能,1、主设备、模具、模压机投资少(低压), 但模具要求高 2、在模具好的条件下,能保证制品光滑, 尺寸稳定,组合容易 3、可预加入物质 4、模具制造周期短,更新品种容易 5、可选多种树脂、填料,但要求树脂高文库专用,100,6、单位产量高 7、后处理少 8、闭模生产,污染小 9、RRIM制品抗压强度高,耐腐 基本性能见书P.50表2-23,2-24文库专用,101,夹层结构,诞生起因:减重,保温 生产方式:手工,机械 1、夹层性质: 泡沫塑料夹层 蜂窝玻璃布夹芯 玻钢、玻纹板 2、夹层结构 六边形,矩形,加强带六边形,文库专用,102,3-1、蜂窝夹层结构,3-1-1、原材料,文库专用,103,粘接剂:,文库专用,104,3-1-2、蜂窝夹芯制造,文库专用,105,3-1-2-1、手工涂胶,胶条纸板如同丝网印花的丝网 涂胶如同印彩色釉 连接 如此间隔叠层(见书) 达到厚度,固化、切割、手拉开,文库专用,106,3-1-2-2、机械涂胶,印胶法: 同墙、 地砖机 械印花 法类同, 把底面 再印一 次胶。
文库专用,107,3-1-2-3、金属蜂窝胶接拉伸法,工艺流程:,文库专用,108,3-2、泡沫塑料夹层,3-2-1、基本性能 质量轻,绝热,隔音,均匀传递外力 详见书P.65表3-4,文库专用,109,3-2-2、泡沫塑料夹芯种类与工艺,3-2-2-1、种类 1、生产的树脂基体分 聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚氨酯,聚乙烯, 脲甲醛,酚醛,环氧,有机硅,聚丙烯, 氯化或磺化聚乙烯,聚碳酸酯,聚四氟乙 烯文库专用,110,2、泡沫塑料硬度 压缩变形: 3、密度,文库专用,111,3-2-2-2、发泡方法,1、物理发泡 压入气体发泡 低沸点液体蒸发发泡 2、机械混入 “固化”气泡 3、化学发泡 内部化学反应发泡,文库专用,112,3-2-2-3、聚氨酯泡沫塑料制备工艺,文库专用,113,文库专用,114,文库专用,115,3、异氰酸酯,甲苯二异氰酸酯,2,6,对称稳定性,形成开孔泡2,4,不稳定性,形成闭孔泡文库专用,116,4、催化剂,文库专用,117,5、发泡剂 二氧化碳,卤化碳 6、表面活性剂 水溶性硅油,磺化脂肪醇,磺化脂肪酸 7、其他助剂 改善功能用,文库专用,118,8、工艺反应机理,文库专用,119,(1)链增长反应,文库专用,120,(2)放气反应,文库专用,121,(3)氨基与异氰酸酯反应,文库专用,122,(4)交联和支化反应,文库专用,123,(5)缩二脲,文库专用,124,(6)羧基聚酯与异氰酸酯反应,文库专用,125,9、制造步骤,文库专用,126,3-2-3、泡沫夹层结构制造,1、预制粘接法 面层、泡沫芯材分别制造粘接即可 2、整体浇注法 复合材料的结构空腔内浇入待发泡料,经发泡、 固化而成一整体。
3、机械连续法 表层、结构、泡沫夹层同时生产 结构与表层定位浸粘结胶向结构空腔喷泡沫,文库专用,127,模压成型工艺,5-1、概述 定义:将一定量的模压料放入金属对模中, 在一定的温度和压力作用下,固化成型制品 的一种方法 工艺过程:加热和加压(高压) 物料角度:塑化,流动,固化三阶段 模具要求:高强度,高精度,耐高温文库专用,128,树脂在成型过程中的两个特定阶段: (1)粘流阶段:树脂受热熔化,在压力作用下粘裹 纤维一起流动至填满模腔的过程 即物料塑化、流动阶段 (2)硬固阶段:树脂发生交联,硬固的过程 即物料固化阶段 工艺分类:是根据增强材料物态和模压料品种 (模压方式)分类文库专用,129,按模压材料物态分类:,纤维料模压:预混、预浸纤维料加热、加压 成型单向、线性) 织物模压:两向、三向、多向织物浸渍树脂 后,加热、加压成型平面) 优点:剪切强度明显提高,质量稳定 缺点:成本高 碎布料模压:预浸碎布料加热、加压成型 (多块,小平面),文库专用,130,SMC模压:SMC片材按制品尺寸、形状、 厚度等要求剪裁下料,多层片材叠合加压 而成型大面积,多层平面) 预成型坯模压:短切纤维制成与制品形状 和尺寸相似的预成型坯,放入模中,倒入 树脂混合物,压力成型。
大型、深型、 高强、异型、体形、均厚度制品),文库专用,131,按模压成型方式分类:,层压:预浸胶布或毡剪成所需形状,层叠 后放入金属模内,压制成型 缠绕:预浸的玻纤或布带,缠绕在一定模 型上,加热、加压管材) 定向铺设:单向预浸料(纤维或无维布) 沿制品主应力方向铺设,然后模压成型文库专用,132,5-2、模压料,树脂、增强材料、辅助剂构成模压料的三 大块 5-2-1、原料 1、树脂: 酚醛型(镁、氨酚醛,改性聚乙烯醇缩丁 醛),环氧型(634,648,F-46),环氧 酚醛型(也可列为酚醛型),聚酯型文库专用,133,2、增强材料: 纤维型(玻纤,碳纤,尼龙纤),(形状 有纤维状,短切毡,布或绳) 3、辅助材料: 稀释剂,玻纤表面处理剂,填料,脱模剂 及颜料等 目的:使模压料具有良好的工艺性和制品 的特殊要求文库专用,134,(1)稀释剂:丙酮、乙醇(非活性) 用途:降低树脂粘度,改进树脂浸渍性能,有活 性与非活性之分 (2)表面处理剂:改进树脂与增强材料的粘结及树 脂纤维界面状态 种类:对环氧及酚醛模压料,常用的玻纤表面处 理剂有KH-550,用量为纯树脂重量的1%,不宜 过多或过少。
(3)粉状填料:提高模压料的流动性,降低制品收 缩率,提高制品表面的光泽度、质量和均匀性及 赋予制品以某种特殊性能MoS2可提高制品的 耐磨性文库专用,135,5-2-2、模压料的制备,分为预混法和预浸法两种 1、短切纤维模压料制备 (1)预混法(手混和机混) 工艺流程: 玻璃纤维热处理切割混合撕松烘干 模压料,文库专用,136,机混法步骤: a、180处理4060min(350处理1015min), 除去玻纤表面石蜡浸润剂,残油量<0.3% b、切割成3050mm长度,疏松 c、按树脂配方配成胶液,用工业酒精调配胶液 密度在1.0g/cm3 d、按纤维:树脂=55:45(质量比)在捏合机内 充分混合图4-1) e、捏合的预混料,逐渐加入撕松机撕松 (图4-2),文库专用,137,f、撕松的预混料在网格屏上晾置 g、80烘房中烘2030min,进一步除去水分和 挥发物 h、装入塑料袋中备用 (2)预浸法 a、纤维从导架导出,经集束环经入胶槽浸渍 b、浸渍后,过割胶辊进入第一、二级烘箱烘干 第一级温度110120,第二级温度150160 c、牵引辊牵出、切割文库专用,138,三个主要工艺参数: 树脂溶液比重,环氧酚醛 (6:4),d=1.001.025 烘箱温度 牵引速度 2、模压料质量控制 模压料呈散乱状态,纤维无一定方向,模压时流 动性好,适合制造形状复杂的小型制品。
因此, 控制好质量,对模压特性及制品性能有很大影响 (1)三项质量控制指标 树脂含量,挥发物含量及不溶性树脂含量文库专用,139,几种典型模压料质量指标,文库专用,140,文库专用,141,(2)指标控制方法 取模压料11.5g,称重G1(精确至0.001g),放入 1052的烘箱内烘30min,取出后在干燥器内冷 却至室温,称重G2 挥发物含量:V%=(G1-G2)/G1100% 取模压料11.5g,称重G1 (精确至0.001g),将 其浸入丙酮溶液中浸泡15min,取出放入1052 的烘箱内烘30min,在干燥器内冷却至室温,称重 G3称重后将料放入550600炉中灼烧1020min, 将树脂全部烧尽,取出后在干燥器内冷却至室温, 再称重G4文库专用,142,树脂含量:R= G1 (1-V) - G4/ G1 (1-V)100% 不溶性树脂含量: C= (G3- G4)/ G1 (1-V) - G4 100% 测量时要三份平行实验,如模压料中含有无机填 料,上述公式需加以修正 (3)影响模压料质量的几个主要因素 a、树脂溶液粘度 降低粘度:有利于树脂对纤维的浸透和减少纤维 强度损失。
过低:导致纤维离析,影响树脂对纤 维的粘附用加入溶剂调整密度来实现,用密度 控制粘度酚醛预混料树脂胶液粘度控制在 1.001.025g/cm3文库专用,143,b、纤维长度 过长易结团,机混法:长度2040mm,手混法: 长度3050mm c、烘干条件 一般快速固化酚醛型预混料(镁酚醛)烘干温度 为80,烘干2030min 慢速固化酚醛型预混料(氨酚醛)烘干温度为80 烘干5070min 环氧酚醛型预混料的烘干温度为80,烘干2040 min d、浸渍时间 在确保纤维均匀浸透情况下,应尽可能缩短时间文库专用,144,3、模压料的工艺性及其影响因素,工艺性主要为模压料的流动性、收缩率和压缩性 (1)流动性 流动性好:成型温度与压力较低,复杂制品 流动性差:成型温度与压力提高,不易复杂制品 热固性聚合物熔体粘度: =f (, T, ) :剪切速率,T:温度,:固化度 流动度: =1/ A e-at A, a:常数,t:加热时间文库专用,145,外部影响因素:流动度与时间、温度、压力的相互关系文库专用,146,Arrhenius方程: =A e H/RT 详见图4-3,4-4 解决方法:模压温度Tk,塑化,交联的交 界温度。
文库专用,147,内部影响因素:,a、高聚物分子量,链结构,分子量分布 相同温度下:分子量大、链段多,分子链重心难 移粘度大 0=AMw3.4 0:剪切速率较低时的表观粘度 A:经验常数 Mw:重均分子量 解决方法:低分子量溶剂或增塑剂降低粘度文库专用,148,分子量分布对粘度影响: 剪切速率小,分布宽高于分布窄 剪切速率大,分布宽低于分布窄 温度敏感性:分布宽,温敏低;分布窄, 温敏高 详见图4-5,4-6,文库专用,149,图4-5:分子质量分布 不同对流动曲线的影响 1分子质量分布宽 2分子质量分布窄,文库专用,150,图4-6:流动试验曲线 1纸浆填充脲醛 2纸浆填充三聚氰胺甲醛 3木粉填充酚醛,文库专用,151,b、模压料质量指标与组分 挥发份对流动性影响: 挥发份增加,流动性增加 挥发份过高,成型时树脂大量流失 挥发份过低,流动性下降,成型难,文库专用,152,c、增强材料形态、含量 线性好于平面性,短比长好,短长混用 d、合理的压制制度,模具的结构、形状及 光洁度都会有影响 流动性过大的,合模时产生溢料,局部聚 胶、贫胶和纤维分布不均文库专用,153,(2)模压料的收缩性,定义:脱模后尺寸会减小是模压料的固有特性。
Q:收缩率 A、实际收缩率:模具空腔或制品在压制温度下 的尺寸与制品在室温下的尺寸之间的差值 Q实=(a-b)/b100% a:模具空腔或制品在压制温度下的尺寸mm b:制品在室温下的尺寸mm,文库专用,154,B、计算收缩率:在室温下模具空腔尺寸与制品尺 寸之间的差值Q计=(c-b)/b100% c:模具空腔在室温下的尺寸mm,设计模具时的重 要数据 C、收缩的主要原因:热收缩和结构(化学)收缩 热收缩:模压制品的线膨胀系数比模具材料大(塑 料线膨胀系数2512010-6-1,钢材线膨胀系数 1110-6-1)因此制品脱模冷却后收缩率大于模具 收缩率 制品小,模具大(与墙地砖热压后膨胀正好相反) 见表4-3,文库专用,155,结构收缩:固化过程中缩聚反应产生交联 一般高强度短纤维模压制品收缩率在00.3% D、影响收缩的因素 原材料的影响 树脂与添加物的种类与含量 模具结构和制品形状的影响 不溢式与溢式模具,模具刚度,薄壁制品 成型工艺条件 温度制度,压力制度 见表4-4,4-5,文库专用,156,(3)模压料的压缩性,压缩比:模压料和模压制品二者比容的比 值 压缩比 = 模压料(或坯体)的比容/制品比 容1 SMC,BMC压缩比较小。
纤维状模压料压缩比达610(蓬松) 处理方法:预成型纤维,文库专用,157,5-3、SMC成型工艺,5-3-1、SMC的特点与种类 1、SMC的特点 SMC片状模塑料(Sheeting Molding Compound) 1953年,美国Rubber发明不饱和聚酯的化学增稠 1960年,德国Bayer公司实现SMC工业化生产 定义:SMC是不饱和聚酯树脂及辅助剂、填料所 成树脂糊浸渍短玻纤粗纱或玻毡,并在两边用聚 乙烯或聚丙烯包覆后形成的片状模压成型材料文库专用,158,特点: (1)干法生产FRP制品一种中间材料,它具有 独特的增稠作用,即浸渍玻纤时体系粘度低, 浸渍后粘度急剧上升,达到稳定 (2)重现性好 (3)操作处理方便,增稠剂化学增稠,使SMC 处于不粘手状态,避免一般预成型的粘滞性 (4)作业环境清洁文库专用,159,(5)SMC能使玻纤同树脂一起流动,可成型 带有肋条和凸部的制品 (6)可压截面变化不大的大型薄壁制品 (7)制品表面光洁度高 (8)生产率高,成型周期短,成本低,易机 械化、自动化文库专用,160,2、SMC的种类,(1)BMC块状模塑料(Bulk Molding Compound) 相近:与SMC组成近似。
用途:压制和挤出成型 区别:BMC中纤维含量低,纤维短,填料含量大, 强度低,小型制品 (2)TMC厚片状模塑料 相近:组成与制作与SMC类似 区别:比SMC厚的多(0.63cm:5.08cm),浸透性更 好,成本更低文库专用,161,(3)结构SMC纤维形态和分布不同的SMC SMCR纤维不规则分布 SMCC连续纤维单向分布 SMCD不连续纤维定向分布 SMCC/R,SMCD/R区别: 纤维含量高(Wt达3070%,多为50%以上), 树脂为高反应性间苯二甲酸聚酯树脂,强度大大 提高文库专用,162,(4)高强SMC,即HMC和XMC HMC少填料,多短纤,少树脂的片状模塑料 XMC少填料,多连续定向玻纤,少树脂的片状 模塑料 代替钢材,铝材 (5)LSSMC(Lom ShrinkageSMC)低收缩SMC 尺寸精度高,表面光洁度高 (6)ITPSMC(Interpenetrating Thicking Process SMC)渗透增稠片状模塑料 室温熟化,高刚性,耐冲击,尺寸稳定 (7)高弹SMC,耐热SMC,耐燃SMC,文库专用,163,5-3-2、SMC的组分及性能,文库专用,164,1、不饱和聚酯树脂及其助剂 (1) 不饱和聚酯树脂的工艺要求 a、低粘度,便于浸渍 b、易同增稠剂反应 c、固化迅速 e、热强度高 牌号,不同的用途决定。
文库专用,165,(2)交联剂 机理:与聚酯发生共聚反应,使聚酯大分 子通过交联单体自聚的“链桥”而交联固化 改善树脂固化后的性能 工艺上使树脂糊初始粘度降低 种类:苯乙烯,甲基丙烯酸甲酯,乙烯基 甲苯,邻苯二甲酸二丙烯酯253厂的促进 剂E文库专用,166,(3)引发剂 贮存,操作安全,室温不分解,制得SMC 贮存期长 如引发剂H(白色糊状), 25凝胶时间, 1220min 引发剂L(无色透明液体), 25凝胶时 间,1222min 实例:促进剂与引发剂配方使用文库专用,167,(4)阻聚剂 阻止不饱和聚酯在室温下的交联聚合,必 须在引发剂和所用树脂的临界温度内不失 效,但又不极大影响固化、成型周期 PBO、HQ、CLPBO、TBC (5)增稠剂 贮存和成型SMC时要求坯体粘度较高,目 的是满足模压要求和使制品的收缩率降至 最低文库专用,168,工艺要求:SMC粘度由很低迅速增高,达熟化 粘度并长期稳定控制SMC生产到模压制品全过 程各阶段的粘度变化文库专用,169,a、增稠剂选择原则: 制备SMC时,粘度低树脂对玻纤、填料的充分 浸渍 此后粘度迅速升高贮运、模压 增稠坯料迅速充满模腔树脂、纤维不离析 增稠后粘度,贮存期内保证模压 生产中稳定的重现性,文库专用,170,b、增稠剂的品种及使用: A族金属氧化物或氢氧化物 混合增稠剂效果更理想 过量MgO加入引起制品自我潮解,耐水性下降 c、影响增稠效果的因素: 聚酯树脂酸值 酸度越高,粘度变化越大,详见图4-10 253厂树脂从1632变化,实际以mg KOH/g表示 酸值,文库专用,171,文库专用,172,增稠剂活性 碘吸附值表示活性 微量水分 0.10.8%微量水迅速增稠(初期) 1.0%则不如不加水的快(初期) 因此必须对填料、增稠剂、低收缩添加剂与玻纤 使用前测定含水量 温度的影响 温度升高,增稠加快, 详见图4-12,文库专用,173,文库专用,174,d、增稠机理第一阶段:酸碱反应,生成碱式盐。
文库专用,175,第二阶段:以配位键形成络合物,文库专用,176,(6)低收缩添加剂 克服聚酯树脂固化时将发生的710%体积收缩, 并使表面光滑,无裂缝,收缩量低 a、机理:聚酯树脂发生热膨胀,交联中产生固 化收缩,在固化收缩时,低收缩剂热膨胀力就阻 止收缩稍迟于树脂固化收缩,而其收缩时,周 围已固化 低收缩效果图详见书P.88图4-13 b、选择 PVC聚氯乙烯,PS聚苯乙烯,PE聚乙烯,PVAc 聚醋酸乙烯酯,添加量5%左右文库专用,177,(7)无机填料 a、分类 氧化硅及硅酸盐类:石棉,滑石粉,瓷土, 氧化硅,硅藻土,火山灰等 碳酸盐类:碳酸钙 硫酸盐类:硫酸钡,硫酸钙 氧化物类:氢氧化铝,文库专用,178,b、性能选择 细度:325目(44m) 大:分离、沉淀 小:吸油量高的填料加入量少 油吸附量:被亚麻仁油润湿的质量百分比,一般 要求要求填料具有较低的油吸附量 触变性:物料受到外力作用(如剪切力、振荡) 时,粘度显著下降,除去此力时,物料又逐渐恢 复到原来粘度的一种物理现象 不宜选用灵敏度大的填料文库专用,179,c、填料对制品成本影响 单位体积成本为: Rc = Km + K - (Km - Kc)Xc Km, Kc:树脂糊、填料的单位体积成本。
K:加填料的操作成本 Xc:填料的体积分数 不加填料的成本Rc=Km Rc的意义:加填料的操作成本小于这部分 填料替代树脂糊而降低的成本文库专用,180,则K - (Km - Kc)0亏损 Km与Kc差值越大,K越小,无亏损点Xc0 越小,经济效益高 Xc还与填料密度有关: Xc=1/1+c/m(1-yc)/ yc c, m:填料、树脂的密度 yc:填料的质量分数 c/m越小:Xc越大文库专用,181,(8)内脱模剂 机理:是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物, 它与液态树脂相容,与固化后的树脂不相容,固 化时从内部逸到模具界面形成障碍,从而脱模 国内用硬脂酸锌,熔点133 日本用硬脂酸亚铅 欧、美用硬脂酸钙,熔点150,硬脂酸镁,熔点 145文库专用,182,(9)增强材料 短切玻纤、毡,石棉纤维,麻,有机纤维 玻纤性能:易切割、分散,浸渍性好,抗 静电,流动性好,强度高文库专用,183,5-3-3、SMC生产工艺,1、生产过程 详见图4-18,4-19 (1)树脂糊制备 批混法(国内),连续计量混合法(国 外) 批混法:树脂和除增稠剂外的各组分计量 后先混合,再通过计量和混合泵加入MgO 增稠剂。
文库专用,184,文库专用,185,文库专用,186,粘度控制指标:,文库专用,187,连续计量混合法:将树脂与其他部分分为 两部分单独制备,计量后进入静态混合器, 均匀后再成型 (2)玻纤切割与沉降 粗纱切割速度80130m/min 防静电,玻纤分布均匀 (3)浸渍、压实 反复挤压捏合,达到充分混合和充分浸渍文库专用,188,(4)收卷 收卷装置的转速、转矩随卷径的变化规律: M=A1/n=Tv/2n r=B1/n=v/21/n T:收卷张力 v:收卷线速度 r:片料卷绕半径 n:收卷转速 M:转矩,文库专用,189,(5)熟化与存放 熟化使粘度达到模压粘度范围并稳定后才能交付 使用 存放要防止苯乙烯挥发,非渗透性薄膜密封包装 2、配方 满足制品性能要求,考虑可模压性 均匀性(制品性能),流动性(可模压性) 关键:选择树脂与填料的搭配吸收能力高的填 料与吸收能力低的填料的合理搭配,解决均匀性 和流动性的有效途径文库专用,190,3、工艺参数 (1)一般参数见书P.96 (2)参数计算 上糊量与纤维输送量 切割机转速和纱团数 刮板间隙 所有参数均应根据实际情况选择适当系数文库专用,191,5-4、模压工艺,模压工艺流程见书P.97图4-26。
文库专用,192,5-4-1、压制前准备,1、预热和预成型 压制前对模压料预先加热处理称为预热 目的:改善模压料的工艺性能,文库专用,193,预热方法:,t<30min,将模压料在室温下预先压成与制品 相似的形状称为预成型可提高生产率文库专用,194,2、装料量估算 装料量=(模压料 + V制品)103105% (1)简化计算法 复杂制品简化成一系列几何形状进行估算 (2)密度比较法:其它材料比较 模压=材/模压(1+) :密度 :质量 :35%,文库专用,195,(3)铸型比较法:与密度比较法近似 3、脱模剂选用 内脱模剂,外脱模剂 外脱模剂多用机油、油酸、硬脂酸用于酚 醛型模压料 硅酯或有机硅用于环氧及环氧酚醛型模压 料文库专用,196,5-4-2、模压工艺参数,温度制度、压力制度 1、温度制度 包括:装模温度,升温速度,最高模压温度和恒 温、降温以及固化温度 (1)装模温度:镁酚醛150170,氨酚醛、酚醛环 氧型8090,结构复杂及大型制品装模温度在室 温90 (2)升温速度 一般采用1030/h,氨酚醛小尺寸制品12/min文库专用,197,(3)最高模压温度 主要依树脂放热曲线来确定,如:氨酚醛 80开始缩聚,140150最为激烈,180 固化反应逐渐完成,应将模压温度定在180 左右。
工艺上温度的确定:升温速率趋于零的峰值温 度,先选取稍大于树脂固化温度,再通过工艺 性能试验最后制定合理的模压制度文库专用,198,(4)保温时间 指在成型压力和模压温度下保温的时间 作用是使制品固化完全和消除内应力 取决于模压料固化反应时间,不稳定导热 时间 影响因素:模压料品种,制品结构尺寸, 加热装置的热效率及环境温度等 书中列举了几种典型模压料的保温时间 见表4-14,文库专用,199,(5)后固化处理 目的是提高制品固化反应程度,又称老化过程 温度过高或时间过长反而使制品性能下降 2、压力制度 (1)成型压力 取决于两个因素: 填压料的种类及质量指标 制品结构形状尺寸 由工艺性能试验确定 成型压力是用单位压力表示的文库专用,200,单位压力定义:制品在水平投影方向上单 位面积所承受的力P单,选用压力时需知这 几个参数 压机最大压力:T,KN(1KN=0.1吨力) 表压:P表,MPa 最大允许表压:P最大,MPa 制品水平投影面积:f制品,cm2 压机柱塞截面积:F柱塞,cm2 压机效率系数:k,文库专用,201,P单f制品制品承受总压 P表< P最大 P最大/T最大允许表压与最大压力关系 kP表F柱塞= P单f制品 T=9.810-2 P最大F柱塞 P表= P单f制品P最大9.8/T10-2,文库专用,202,(2)加压时机 合理选择加压时机是保证制品质量的关键之一。
加压过早、过迟的缺陷 确定加压时机的三种方法: a、经验,树脂拉丝时 b、温度指示,近凝胶温度(DSC测定) c、在大量气体放出之前 (3)排气 防起泡、分层等 图4-33表示了压制过程压机行程的变化过程文库专用,203,5-4-3、典型模压工艺与制品,1、典型模压工艺 快速、慢速两种,由模压料类型决定书 中列举的快、慢速成型工艺的实例 2、模压制品常见缺陷分析 这是工艺学必须学会解决的问题 见书P.104105,文库专用,204,缠绕成型工艺,6-1、概述 定义:将浸过树脂胶液的连续玻璃纤维或 布带,按照一定规律缠绕到芯模上,然后 固化脱模成为增强材料制品的工艺过程 因此三大过程:预浸、缠绕、固化脱模 细节见图7-1,文库专用,205,文库专用,206,缠绕成型工艺,文库专用,207,6-1-1、缠绕工艺分类及特点,1、干法缠绕 预浸纱带(布带),加热粘流后缠绕 特点:严格控制纱带含胶量和尺寸,质量稳定, 速度快,劳卫条件好,投资大 2、湿法缠绕 浸渍无捻粗纱直接缠绕 特点:材料经济,质量不稳 3、半干法缠绕 预浸渍粗纱(或布带)随即缠绕到芯模上 特点:无需整套设备,烘干快,室温操作。
文库专用,208,6-1-2、缠绕制品特点,1、比强度高 F:3Ti,4Steel 原因: (1)表面缺陷小 (2)避免纵横交织点和末端的应力集中 (3)可控方向与数量,实现等强 (4)纤维含量高80%,文库专用,209,2、可靠性高 克服材料的韧性不够及缺口带来的可靠性 降低 3、生产率高 机械化,大批量 4、成本低 无捻减少了纺织等其它工费 缺点:形状限制,投资大,必须大批量文库专用,210,6-1-3、原材料,纤维增强材料,树脂基体 选择原则:满足设计性能指标,工艺性参 数及经济性要求 1、增强材料 玻纤(无碱,中碱无捻粗纱,高强纤维), 碳纤维,芳纶纤维等文库专用,211,纤维要求: (1)高档产品:碳纤维,芳纶纤维 (2)制品性能要求 (3)表面处理 (4)与树脂浸渍性好 (5)各股张力均匀 (6)成带性好,文库专用,212,2、树脂基体 指合成树脂与各种助剂组成的基体体系 选用要求: (1)工艺性好,粘度与适用期最重要,适用 量4小时,=0.351PaS (2)树脂基体的断裂伸长率与增强材料相匹 配,方能获得满意效果 (3)固化收缩率低和毒性刺激小 (4)来源广、价格低,文库专用,213,6-1-4、应用,航天、导弹、军用飞机、水下装置,高强 度、质量轻的高压容器,壳体。
民用管道,贮罐,质轻,耐腐,费低 形成缠绕工艺的两部分空间技术及民 用部分文库专用,214,6-2、缠绕规律,6-2-1、缠绕规律的内容 由导丝头(绕。