高分子材料概论(2)

2019-03-15 21:56

性能、耐热性能等,并要施工方便,有良好的工艺性能。酚醛树脂:优点:耐热性好,能耐瞬时超高温,电性能良好,耐腐蚀性好,原料来源充足,价格低,广泛应用于电机、电器的绝缘材料和耐高温的烧蚀材料。缺点:一般必须高温、高压成型,机械强度较差,在大型制品上的应用受到限制。环氧树脂:优点:与增强材料的粘结力强,机械强度高,介电性能优良,耐化学腐蚀性好。聚酯树脂:优点:适应性广,工艺性好、粘度低,可在室温下固化,固化过程中没有低分子副产物,可制造大型异形制品。广泛地应用于汽车、造船及航空等工业方面。缺点:力学性能不如环氧树脂,耐热性较差,很少用于受力较强的制品。 40、复合材料选用聚合物要考虑的因素:(1)产品性能:根据产品的主要要求选择适当的聚合物(2)对纤维应有良好的浸润性和粘附力(3)具有良好的工艺性。在成型中要求胶液的粘度低而稳定,使用寿命适当,成型和固化温度不能太高,配方中不能含有难挥发的溶剂。1)粘度:低粘度胶液是保证纤维浸润性好的必要条件2)温度3)使用寿命4)毒性要低,刺激性要小5)来源方便,价格低廉。

41、不饱和聚酯树脂 聚酯包括饱和聚酯和不饱和聚酯。饱和聚酯:没有非芳族的不饱和键。不饱和聚酯:含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和不饱和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。

不饱和聚酯树脂:在聚酯化缩聚反应结束后,趁热加入一定量的乙烯基单体,配成粘稠的液体,这样的聚合物溶液称之为不饱和聚酯树脂。物理性质: ⑴ 耐热性 ⑵ 力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯曲、压缩等强度。⑶ 耐化学腐蚀性能。⑷介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。化学性质:不饱和聚酯是具有多功能团的线型高分子化合物,在其骨架主链上具有聚酯链键和不饱和双键,而在大分子链两端各带有羧基和羟基。

主链上的双键可以和乙烯基单体发生共聚交联反应,使不饱和聚酯树脂从可溶、可熔状态转变成不溶、不熔状态。主链上的酯键可以发生水解反应,酸或碱可以加速该反应。若与苯乙烯共聚交联后,则可以大大地降低水解反应的发生。 在酸性介质中,水解是可逆的,不完全的,所以,聚酯能耐酸性介质的侵蚀;在碱性介质中,由于形成了共振稳定的羧酸根阴离子,水解成为不可逆的,所以聚酯耐碱性较差。优点:适应性广,工艺性好、粘度低,可在室温下固化,固化过程中没有低分子副产物,可制造大型异形制品。广泛地应用于汽车、造船及航空等工业方面。缺点:力学性能不如环氧树脂,耐热性较差,很少用于受力较强的制品

42、能带理论:在绝对零度时,半导体的原子其价带是满的,而导带是空的;导带与价带之间的禁带一般只有0.6 eV。 43、2. 什么是N型半导体?P型半导体?两者区别是什么? N 型半导体(电子型半导体):本征半导体中掺入五价杂质元素如锑。自由电子是多数载流子(多子), 主要由杂质原子提供;空穴是少数载流子(少子), 由本征激发形成。锑原子上额外的电子与锑原子结合松弛,它们所处的能级(施主能级)与导带十分接近,在通常温度下,施主能级都离解,电子提供给导带,形成N型半导体。提供自由电子的五价杂质原子因带正电荷而成为正离子。2、 P型半导体(空穴型半导体):在本征半导体中掺入三价杂质元素,如硼、镓、铟等形成了P型半导体 。杂质原子的空位很容易俘获电子,使杂质原子成为负离子 。

44、增强材料:在复合材料中,能提高基体材料机械强度、弹性模量等力学性能的材料。增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量,而且能降低收缩率,提高热变形温度,并在热、电、磁等方面赋予复合材料新的性能。增强材料种类:物理形态:纤维状(玻璃纤维、碳纤维与石墨纤维、硼纤维、芳纶纤维等)、片状、颗粒状增强材料等。

45、(1) 以玻璃原料成分分类:这种分类方法主要用于连续玻璃纤维的分类。 一般以不同的含碱量来区分:无碱玻璃纤维(通称E玻璃): 国内目前规定碱金属氧化物含量不大于0.5%,国外一般为1%左右;中碱玻璃纤维:碱金属氧化物含量为11.5%-12.5%;特种玻璃纤维:如由纯镁铝硅三元组成的高强玻璃纤维;镁铝硅系高强、高弹玻璃纤维;硅铝钙镁系耐化学介质腐蚀玻璃纤维;含铅纤维;高硅氧纤维;石英纤维等。 (2) 以单丝直径分类:玻璃纤维单丝呈圆柱形,以其直径的不同可以分成几种: 粗纤维:30μm;初级纤维:20μm 中级纤维:10μm~20μm;高级纤维:3μm~10μm(亦称纺织纤维);超细纤维:单丝直径小于4μm。(3) 以纤维外观分类 :有连续纤维,其中有无捻粗纱及有捻粗纱(用于纺织);短切纤维;空心玻璃纤维;玻璃粉及磨细纤维等。(4) 以纤维特性分类:以纤维本身具有的性能可分为:高强玻璃纤维;高模量玻璃纤维;耐高温玻璃纤维;耐碱玻璃纤维;耐酸玻璃纤维;普通玻璃纤维(指无碱及中碱玻璃纤维)。

46、 玻璃纤维的结构:微晶结构假说: 玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶子”组成,在“微晶子”之间由硅酸块过冷溶液所填充。网络结构假说:玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络,网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。二氧化硅四面体的三维网状结构是决定玻璃性能的基础,填充的Na、Ca等阳离子称为网络改性物。 47、玻璃纤维的化学组成主要是二氧化硅(SiO2)、三氧化二硼(B2O3)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al2O3)等。以二氧化硅为主

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的称为硅酸盐玻璃;以三氧化二硼为主的称为硼酸盐玻璃。氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物,它可以降低玻璃的熔化温度和粘度,使玻璃溶液中的气泡容易排除,它主要通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,从而达到助溶的目的。氧化钠和氧化钾的含量越高,玻璃纤维的强度、电绝缘性和化学稳定性会相应的降低。

加入氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻璃网络的一部分,改善玻璃的某些性质和工艺性。玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维物理和化学性能的要求,具有良好的化学稳定性;另一方面要满足制造工艺的要求,如合适的成型温度、硬化速度及粘度范围。

48、玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍?

微裂纹假说:玻璃的理论强度很高,可达2000MPa~12000MPa,但实测强度很低:在玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹,大大降低了强度。微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内,但以表面的微裂纹危害最大。由于微裂纹的存在,使玻璃在外力作用下受力不均,微裂纹处产生应力集中,从而使强度下降。 玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性,使微裂纹产生的机会减少;玻璃纤维的断面较小,使微裂纹存在的几率也减少,从而使玻璃纤维强度增高。分子取向假说:在玻璃纤维成型过程中,由于拉丝机的牵引作用,使玻璃纤维分子产生定向排列,从而提高了玻璃纤维强度。

49、影响玻璃纤维强度的因素:① 纤维直径和长度对拉伸强度的影响:直径越细,拉伸强度越高。随着纤维长度的增加,拉伸强度显著下降。② 化学组成对拉伸强度的影响

含碱量越高,强度越低。无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高20%。无碱玻璃纤维成型温度高、硬化速度快、结构键能大。 氧化钠、氧化钾等碱性氧化物为助熔氧化物,它主要通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,从而达到助溶的目的。氧化钠和氧化钾的含量越高,玻璃纤维的强度会相应的降低。③ 存放时间对强度的影响:玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低—纤维的老化。原因:空气中的水分和氧气对纤维侵蚀。④ 施加负荷时间对强度的影响:玻璃纤维强度随着施加负荷时间的增长而降低;环境湿度较高时,尤其明显。原因:吸附在微裂纹中的水分,在外力作用下,使微裂纹扩展速度加速。 50、玻璃纤维的弹性:玻璃纤维的延伸率:纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率。

玻璃纤维的弹性模量:在弹性范围内应力和应变关系的比例常数。影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素:化学组成—加入BeO、MgO能提高玻璃纤维的弹性模量。

51、玻璃纤维的耐磨性和耐折性玻璃纤维的耐磨性和耐折性能很差,尤其在潮湿环境下玻璃纤维表面吸附水分后能加速微裂纹的扩展。改进玻璃纤维的柔性措施:表面处理—0.2%阳离子活性剂水溶液处理。

52、 玻璃纤维的热性能:(1) 玻璃纤维的导热性小。原因:纤维间的空隙较大,容积密度较小,空气导热系数低。(2) 玻璃纤维的耐热性较高。

53、化学成分对玻璃纤维化学稳定性的影响:玻璃纤维除氢氟酸(HF)、浓碱(NaOH)、浓磷酸外,对所有化学药品和有机溶剂有很好的化学稳定性。

54、中碱玻璃纤维耐酸性好:酸与玻璃纤维表面的金属氧化物作用,金属氧化物(Na2O、K2O)离析、溶解;酸与玻璃纤维中硅酸盐作用生成硅酸,硅酸迅速聚合并凝成胶体,在玻璃表面形成一层极薄的氧化硅保护膜,实践证明Na2O、K2O有利于这层保护膜的形成。无碱玻璃纤维耐水性好:水与玻璃纤维作用,首先是侵蚀玻璃纤维表面的碱金属氧化物,水呈现碱性,随着时间增加,玻璃纤维与碱液继续作用,直至使二氧化硅骨架破坏。

55、玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分中的二氧化硅及碱金属氧化物的含量。二氧化硅含量多能提高玻璃纤维的化学稳定性;碱金属氧化物会使化学稳定性降低。

56、玻璃纤维的生产工艺:坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝。池窑拉丝与坩埚拉丝相比较,具有如下优点: 1. 省去制球工艺,简化工艺流程,效率高;2. 池窑拉丝一窑可安装10块到上百块漏板,熔量大,生产能力高;3. 易实现自动化;4. 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维;5. 生产的废纱便于回炉。

57、玻璃纤维纱可分无捻纱及有捻纱两种。 无捻纱一般用增强型浸润剂,由原纱直接并股、络纱制成。有捻纱则多用纺织型浸润剂,原纱经过退绕、加捻、并股、络纱而制成。

58、纤维支数有两种表示方法:(1) 定质量法:用质量为1g的原纱的长度来表示,即:

纤维长度(通常用100m测量) 纤维支数=

纤维质量( 100 m 原纱克质量数) ,例如:40支纱,就是指质量为1g的原纱长40m。(2) 定长法 :目前国际上统一使用的方法,通称“TEX”(公制号数)。1000m长的原纱的克质量。例如:4“TEX”就是指1000m原纱质量为4g。

59、捻度:单位长度内纤维与纤维之间所加的转数,以捻/m为单位。Z捻(左捻),顺时针方向加捻;S捻(右捻),逆时针方向

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加捻。通过加捻可提高纤维的抱合力,改善单纤维的受力状况,有利于纺织工序的进行。捻度过大不易被树脂浸透。无捻粗纱中的纤维是平行排列的,拉伸强度很高,易被树脂浸透,故无捻粗纱多用于缠绕高压容器及管道等,同时也用于拉挤成型、喷射成型等工艺中。

60、 碳纤维——由有机纤维或低分子烃气体原料在惰性气氛中经高温(1500oC)碳化而成的纤维状碳化合物,其碳含量在90%以上。特点:具有高的比强度和高模量,热膨胀系数小,尺寸稳定性好。被大量用作复合材料的增强材料。

61、碳纤维的分类 可根据原丝的类型、碳纤维的性能和用途进行分类:性能分类(高性能碳纤维和低性能碳纤维)和原丝类型(聚丙烯腈基碳纤维、粘胶基碳纤维、沥青基碳纤维、木质素纤维基碳纤维、其它有机纤维类(各种天然纤维,再生纤维缩合多环芳香族等)以及碳纤维功能(受力结构用碳纤维、耐焰碳纤维、活性碳纤维(吸附活性)导电用碳纤维、润滑用碳纤维、耐磨用碳纤维)。纤维外观:(短纤维、长纤维、二(双)向织物、布的叠层结构 、扭绳或编织绳 )。

62、碳纤维与石墨纤维的区别:碳纤维主要含无定形碳,碳含量约为95%, 热处理温度1200~1500℃。石墨纤维含较多的结晶碳,碳含量99%以上,热处理温度2000℃以上。制造纤维时的温度不同造成以上差别。

63、制造的方法:气相法、有机纤维碳化法。生产碳纤维的主要原料有粘胶纤维、沥青纤维、聚丙烯腈纤维等。制造高强度、高模量碳纤维多选用聚丙烯腈为原料。

64、PAN原丝制备碳纤维的过程分为三个阶段:预氧化(进行预氧化处理的原因:PAN的Tg低于100℃,分解前会软化熔融,不能直接在惰性气体中进行碳化。先在空气中进行预氧化处理,使PAN的结构转化为稳定的梯形六元环结构,就不易熔融。另外,当加热足够长的时间,将产生纤维吸氧作用,形成PAN纤维分子间的化学键合)。 碳化:在400℃~1900℃的惰性气氛中进行,碳纤维生成的主要阶段。除去大量的氮、氢、氧等非碳元素,改变了原PAN纤维的结构,形成了碳纤维。 石墨化:目的是使纤维中的结晶碳向石墨晶体取向,使之与纤维轴方向的夹角进一步减小以提高碳纤维的弹性模量。 65、影响碳纤维强度的重要因素是纤维中的缺陷:原丝带来的缺陷;碳化过程中产生缺陷。 66、碳纤维表面处理的目的:提高碳纤维增强复合材料中碳纤维与基体的结合强度。

达到上述目的途径:清除表面杂质;在纤维表面形成微孔或刻蚀沟槽,从类石墨层面改性成碳状结构以增加表面能;引进具有极性或反应性官能团;形成能与树脂起作用的中间层。1. 表面清洁法2. 气相氧化法3. 液相氧化法4. 表面涂层法

67、芳纶纤维:芳香族聚酰胺类纤维的通称,国外商品牌号为凯芙拉(Kevlar)纤维。特点:高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、低密度。

68、画出kevlar纤维的分子结构,解释芳纶纤维特性与结构之间的关系?

芳纶纤维的分子链是由苯环和酰胺基按一定规律排列而成,具有良好的规整性。致使芳纶纤维具有高度的结晶性。在纤维的轴向高度定向,分子链上的氢原子,将和其他分子链上的酰胺对的羟基结合成氢键,成为高聚物分子间的横向联结。沿纤维方向是强的共价键.而在纤维的横向是较弱的氢键,这是导致芳纶纤维力学性能各向异性的主要原因。 纤维的苯环结构,使它的分子链难于旋转。高聚物分子不能折叠,又呈伸展状态.形成棒状结构,从而使纤维具有很高的模量。 聚合物的线性结构使分子间排列得十分紧密,在单位体积内可容纳很多聚合物分子。这种高的密实性使纤维具有较高的强度。 苯环结构由于环内电子的共轭作用.使纤维具有化学稳定性。又由于苯环结构的刚性,使高聚物具有晶体的本质,使纤维具有高温尺寸的稳定性.如不发生高温分解,其热焓不会有很大的变化.这又使纤维在高温下不致热塑化.其脆性也比交联聚合物的低。

69、聚对苯撑对苯二甲酰胺的聚合:Kevlar纤维的制造过程分为两个阶段:第一阶段,对苯二胺与对苯二甲酸酰氯缩聚成PPTA;

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第二阶段,将聚合体溶解在溶剂中再进行纺丝,制成所需要的纤

维材料。

70、填料:按外观形状分(粒状,中空微珠和片状,纤维状)、按功能分(增强剂和填充剂)。

71、 填料的主要功能是不仅能使复合材料制品价格降低,更重要的是能显著改善制品的机械性能、耐摩擦性能、热学性能、耐老化性能等。所以填料既有增量性能,又有改性作用。

有改性作用的填料称为活性填料,起稀释作用的填料称为惰性填料。活性填料与惰性填料之间没有明显的界限,随树脂品种、填料的表面处理与否、成型加工条件等不同而发生变化。同种填料在不同树脂中的作用也不相同。

72、填料的形状对填充改性的影响较大。填料形状大致可分为圆球状、粒状、片状、柱状、纤维状等。一般来说,纤维状、片状填料对复合材料的机械强度有利,但对于成型加工性能不利;圆球状填料与此相反,可提高材料的成型加工性能,但降低材料的机械强度。

73、圆球状的典型代表是玻璃微珠(a.玻璃微珠 有实心微珠(沉珠)和空心微珠(漂珠)两种)。

74、片状填料的特点是底面形状与厚度存在一定比例关系。只有当底面长径与厚度比值大于一定值时,才能大大提高复合材料的刚性。

75、 填料在复合材料中的作用机理主要有两种理论,即填料对复合材料的补强作用和填料在塑料中的堆砌理论。 填料的补强作用—填料的补强作用可分为两种:一种是活性填料的正补强;另一种是惰性填料的负补强。 其中活性填料与惰性填料没有明显的区分,在不同的场合,对于不同的树脂,活性填料与惰性填料可以相互转化。如木粉在酚醛塑料中起补强作用,在聚氯乙稀树脂中几乎没有补强作用。木粉在酚醛塑料中其相当大的用量范围内起补强作用,原因:木粉能吸收一部分冲击能量,对裂纹的发展起阻碍作用,使裂纹发展缓慢。但木粉在聚氯乙烯树脂中几乎没有补强作用。

76、碳黑补强橡胶与碳黑补强酚醛塑料的原因:碳黑是具有片状结构的微晶粒,对亲油性高分子具有很高的吸附能力,碳黑表面上的吸附层厚度约为20nm左右,这种表面吸附膜的强度很大,表面上的活性基团与高聚物间形成化学键,尤其是在塑炼过程中,由于大分子链的断裂而生成的自由基与碳黑表面活性基团发生活性作用形成网状物理结构,从而提高了机械强度。碳酸钙、滑石粉等填料没有这种活性基团,所以在一般情况下为惰性填料,但经过特殊表面处理,是可以转化成活性填料的。 填料补强理论是在一定条件下,对于特定的树脂,对填料进行特殊处理才能成立,否则不但不补强,而且还大大降低复合材料的强度。 补强作用的大小取决于塑料本身的本体结构、填充粒子用量、比表面积大小、表面活性、粒子大小及分布、相结构以及粒子在高聚物中集聚和分散等。最重要的因素:填料同树脂链所形成界面层的相互作用(直接作用:粒子和高分子链间直接发生作用;间接作用:粒子和高分子链之间通过表面活性剂或偶联剂发生作用),包括粒子表面对高分子链的物理或化学的作用力,又包括界面层内高分子链的取向和结晶等。对于惰性填料(即非活性填料)来说,它与基体高分子链几乎没有作用,所以没有补强效果,相反由于填料的存在,会引起应力集中,从而导致填充材料强度下降。一般来说,起补强作用的填料粒子直径在10μm以下,或者填充粒子直径虽大,但表面用活性剂或偶联剂处理。

77、典型填料:石墨、云母(优点:良好的电绝缘性,强的抗酸、碱和抗压性能)、高岭土、膨润土、碳酸钙(轻质碳酸钙(沉降性碳酸钙)、重质碳酸钙、胶质碳酸钙)、滑石粉、白碳黑、空心玻璃微珠

78、胶衣树脂是由不同类型不饱和聚酯树脂(UP)添加触变剂、颜料、填料和助剂配制而成的特种树脂,主要用于玻璃钢制品的表面保护层。触变剂是一种使液体树脂基体(或胶衣树脂)变为流动性较好的添加剂,而撤除外力时,如搅拌或剪切间断时又或以恢复原来不易流动的状态。触变剂的作用是防止树脂在施工的斜面或垂直面上流淌,避免树脂含量在上下层不均匀现象,从而保证制品的质量。

79、聚合物基复合材料:以聚合物为基体的复合材料。 复合材料可分为:增强纤维种类 (玻璃纤维增强型、碳纤维增强型、芳纶纤维增强型)、基体材料性能(通用型、耐化学介质腐蚀型、耐高温型、阻燃型)、复合材料成型固化方式(常温常压固化成型、高温加压固化成型)、聚合物基体的结构形式(热固性树脂基复合材料、热塑性树脂基复合材料)。

80、不饱和聚酯:含有非芳族的不饱和键,由不饱和二元羧酸或酸酐、饱和二元羧酸或酸酐与多元醇缩聚而成的具有酯键和不饱

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和双键的相对分子质量不高的线型高分子化合物。

81、不饱和聚酯树脂:分子中的双键在引发剂作用下与可聚合的乙烯类单体(交联剂)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交联成具有三向网络结构的体型大分子。

82、环氧树脂:分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类有机高分子化合物,除个别外,它们的相对分子质量都不高。活性环氧基团可与多种类型的固化剂发生交联反应而形成不溶、不熔的具有三向网状结构的高聚物。

83、酚醛树脂——由酚与醛按一定的比例在酸性或碱性催化剂下相互缩合而制成的。这种树脂在加热条件下,可转变成不溶不熔的三向网状结构。一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂。

84、热塑性树脂——具有线型或支链型结构的一类有机高分子化合物,受热软化(或熔化),冷却变硬,这个过程可反复进行。聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯

85、热固性树脂复合材料的制造方法:手糊成型法、喷涂成型法、压缩成型法、注射成型法、SMC压缩成型法、RTM成型法(注射成型法)等。热塑性复合材料的制造方法:压缩成型法、注射成型法、RTM成型法、真空热压成型法、连续缠绕成型法

86、手糊成型法 基本制造工艺:底模的制作—不粘处理—手工铺层、涂抹—固化—脱模。手工成型法的特点:所用工具和工艺设备简单,成本低,能用长纤维布或短纤维布,能适应各种形状产品的成型。由于以人工为主,生产效率低,不易实行大量生产,仅适于小数量产品的制造。

87、喷涂成型法 基本制造工艺:底模的制作—不粘处理—喷涂积层—固化—脱模。 喷涂成型法省略了人工铺层涂抹的过程,易于实现自动控制生产,可成型较为复杂形状的制品,但仅适用于制造短纤维增强复合材料制品,且需要专门的喷射机,施工中材料浪费较大。

88、压缩成型法 基本制造工艺:底模的制作—不粘处理—放入纤维和树脂—热压—固化—脱模。特点:可制造大型产品,含纤维量高的产品、高强度产品,短纤维增强复合材料用得较多。

89、注射成型法 基本制造工艺:底模的制作—不粘处理—底模的紧固—注入纤维和树脂—固化—脱模。注射成型法的特点:易于实现自动化,易于实现大批生产。注射成型法制造的产品的纤维含有量不高,一般(体积分数)为20% ~ 50%,多数在20% ~ 40%之内。由于纤维和树脂的混合物在模型内的流动引起纤维的排列,产品的强度分布不均匀。注射机的注射口由于和纤维的摩擦易于磨损。

90、SMC压缩成型法 是指经过热固性树脂浸渍后的、未固化的玻璃纤维/树脂预制片。

SMC压缩成型法使用的原材料是SMC未固化的玻璃纤维/树脂预制片。SMC压缩成型法分两步实现:第一步是未固化的玻璃纤维/树脂预制片的制作;第二步是SMC压缩成型。

SMC压缩成型法的特点:以未固化的玻璃纤维/树脂预制片为原材料,生产工序大为减少,易于实现自动化,易于大批量生产。基本成型工艺:SMC的制作—底模的制作—不粘处理—裁剪SMC片材—计量、放入SMC片材—热压成型—固化—脱模。 91、RTM成型法是一种树脂注入成型法。制造工艺主要分五步:(1)增强纤维的预成形片材的制作;(2)将纤维的预成形片材铺设在模型中;(3)给模型加压,使铺设的纤维的预成形片材在模型内按产品形状预成形;(4)利用低压(约0.45 MPa),将树脂注入模型,使树脂均匀地渗透到纤维的预成形片材中;(5)在模型内加热固化。RTM成型法与注射成型法相比特点: 注射成型法:将纤维和树脂的混合物一起注入空的模型中,仅适用于短纤维复合材料制品。 RTM成型法:先将纤维的预成形片材在模型中预成形后,注入树脂使之一体化,多用于长纤维复合材料制品。 RTM成形法优点:成本低,产品尺寸形状稳定,质量高,可适应多种热固化树脂和热塑性树脂,可适应两种以上的不同增强纤维的组合复合材料的型,也可适应多种二维编织和三维编织的复合材料制品的型。

92、真空热压成型法 是一种用于先进长纤维复合材料的成型法。使用未固化的碳纤维/树脂等预制片作为原材料,然后经过铺层、真空包袋、抽真空、加热加压等过程使产品固化成型。真空热压成型法是一种将纤维的树脂浸渍过程和复合材料的成形完全分开的一种成型法。基本成型工艺流程:预制片的制作—底模的制作(平板以外的产品)—不粘处理—铺层—真空包袋—热压成型固化—脱模。特点:生产成本较高,产品的质量高,孔隙率低。宇宙航空工业的产品多采用此成型法制造。

93、缠绕成形法 一种制造筒状复合材料制品的特殊方法。将连续纤维或布带浸渍树脂后,再缠绕到一定形状的芯模上,达到一定厚度后,通过固化脱模得到制品。需要的设备是缠绕机。

94、按树脂浸渍纤维的方式和特点,复合材料成型方法可分为两大类:树脂在纤维层间渗透(渗透浸渍成型法)、树脂和纤维一起流动(流动浸渍成型法)

95、影响纤维增强塑料(FRP)性能的因素:原材料、结构设计方法及成型工艺。

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