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1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料成型工藝一、前言相比傳統(tǒng)材料,復(fù)合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以來發(fā)展很快。盡管產(chǎn)量小(據(jù)法國Vetrotex公司統(tǒng)計(jì),全球復(fù)合材料達(dá)700萬噸),但復(fù)合材料的水平已是衡量一個(gè)國家或地區(qū)科技、經(jīng)濟(jì)水平的標(biāo)志之一。美、日、西歐水平較高。北美、歐洲的產(chǎn)量分別占全球產(chǎn)量的33%與32%,以中國(含臺灣省)、日本為主的亞洲占30%。中國大陸玻班纖維增強(qiáng)塑料(玻璃纖維與樹脂復(fù)合的復(fù)合材料、俗稱”玻璃鋼”)逾90萬噸,已居世界第二位(美國為169萬噸
2、,日本不足70萬噸)。復(fù)合材料主要由增強(qiáng)材料與基體材料兩大部分組成:增強(qiáng)材料:在復(fù)合材料中不構(gòu)成連續(xù)相賦于復(fù)合材料的主要力學(xué)性能,如玻璃鋼中的玻璃纖維,CFRP(碳纖維增強(qiáng)塑料)中的碳纖維素就是增強(qiáng)材料?；w:構(gòu)成復(fù)合材料連續(xù)相的單一材料如玻璃鋼(GRP)中的樹脂(本文談到的環(huán)氧樹脂)就是基體。y按基體材料不同,復(fù)合材料可分為三大類:樹脂復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料無機(jī)非金屬基復(fù)合材料,如陶瓷基復(fù)合材料。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。本文討論環(huán)氧樹脂基復(fù)合材料。1、為什么采用環(huán)氧樹脂做基體?固化收縮率代低,僅
3、1%-3%,而不飽和聚酯樹脂卻高達(dá)7%-8%;粘結(jié)力強(qiáng);有B階段,有利于生產(chǎn)工藝;可低壓固化,揮發(fā)份甚低;固化后力學(xué)性能、耐化學(xué)性佳,電絕緣性能良好。值得指出的是環(huán)氧樹脂耐有機(jī)溶劑、耐堿性能較常見的酚醛與不飽和聚酯權(quán)勢脂為佳,然耐酸性差;固化后一般較脆,韌性較差。2、環(huán)氧玻璃鋼性能(按ASTM)以FW(纖維纏繞)法制造的玻纖增強(qiáng)環(huán)氧樹脂的產(chǎn)品為例,將其與鋼比較。表1GF/EPR與鋼的性能比較玻璃含量GF/EPR(玻纖含量80wt%)AISI1008冷軋鋼相對密度2.087.86V拉伸強(qiáng)度551.6Mpa331.0MPa拉伸模量27.5
4、8GPa206.7GPa伸長率1.6%37.0%資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。彎曲強(qiáng)度689.5MPa彎曲模量34.48GPa壓縮強(qiáng)度310.3MPa331.0MPa懸臂沖擊強(qiáng)度2385J/m燃燒性(UL-94)V-O比熱容535J/kg?k233J/kg?k膨脹系數(shù)4.0×10-6k-16.7×10-6k-1熱變形溫度204oC(1.82MPa)熱導(dǎo)率1.85W/m?k33.7W/m?k介電強(qiáng)度11.8×106V/m吸水率0.5%(24h)表2幾種常見材料與復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量材料名稱密度g/cm
5、3拉伸強(qiáng)度×104MPa彈性模量×106MPa比強(qiáng)度×106cm比模量×109cm鋼7.810.1020.590.130.27鋁2.84.617.350.170.26鈦4.59.4111.180.210.25資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。玻璃鋼2.010.403.920.530.21碳纖維/環(huán)氧樹脂1.4514.7113.73碳纖維/環(huán)氧樹脂1.6104923.54芳綸纖維/環(huán)氧樹脂1.413.737.85硼纖維/環(huán)氧樹脂2.113.5320.59硼纖維/鋁2.659.8119.610.75c2二、纖維
6、增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料成型工藝簡介1、手糊成型(handlayup)(1)概要依次在模具表面上施加脫模劑膠衣一層粘度為0.3-0.4PaS的中等活性液體熱固性樹脂(須待膠衣凝結(jié)后)一層纖維增強(qiáng)材料(玻纖、芳綸、碳纖維......),纖維增強(qiáng)材料有表面氈、無捻粗紗布(方格布)等幾種。以手持輥?zhàn)踊蛩⒆邮箻渲n纖維增強(qiáng)材料,并驅(qū)除氣泡,壓實(shí)基層。鋪層操作重復(fù)多次,直到達(dá)到制品的設(shè)計(jì)厚度。樹脂因聚合反應(yīng),常溫固化?？杉訜峒铀俟袒?。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。(2)原材料FgbNG^樹脂不飽和聚酯樹脂、已烯基酯
7、樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。纖維玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難于手工將樹脂浸透,亦可用。芯材任意。(3)優(yōu)點(diǎn)1)適合少量生產(chǎn);2)可室溫成型,設(shè)備投資少,模具折舊費(fèi)低;3)可制造大型制品和型狀復(fù)雜產(chǎn)品;4)樹脂和增強(qiáng)材料可自由組合,易進(jìn)行材料設(shè)計(jì);5)可采用加強(qiáng)筋局部增強(qiáng),可嵌入金屬件;6)可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面(如開模成型則一面不平滑);7)玻纖含量較噴射成型高。無捻粗紗布50%左右織物35%-45%短切原絲氈30%-40%(4)缺點(diǎn)
