聚合物基复合材料课件.ppt

化学与化学工程系　刘 伟 TelE-mail:liuwei@ 课程的性质和地位 本课程是高分子材料与工程专业的一门专业限选课。 考核办法 本课程为考试课程，平时成绩（包括作业、讨论、出勤等）占30%，期末考试成绩占70%。 推荐教材及主要参考书 王汝敏，郑水蓉，郑亚萍编：《聚合物基复合材料及工艺》，科学出版社，2004年，第一版。 倪礼忠主编：《复合材料科学与工程》，科学出版社，2002年，第一版。 王荣国主编：《复合材料概论》，哈尔滨工业大学出版社，1999年，第一版。 陈华辉主编：《现代复合材料》，中国物资出版社，1998年，第一版。 刘雄亚主编: 《复合材料工艺及设备》，武汉工业大学出版社，1997年，第一版。 其它教学资料 学术期刊： 《复合材料学报》、《玻璃钢/复合材料》 专业网站： 中国复合材料网() 中国玻璃纤维复合材料信息网() 学时分配 1. 玻纤制备过程 2. 玻纤与块状玻璃性能为何不同？ 3. 玻纤浸润剂的作用 4. PAN法制备CF中，预氧化、碳化、石墨化过程的作用。 5. 碳纤维结构及其对性能的影响 6. KF生产过程 7. KF生产过程中，溶液纺丝应考虑的因素？ 8. 比较GF、CF、KF的主要优缺点。 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 ①木材；②石膏；③水泥；④石蜡； ⑤泡沫塑料（不脱模内芯）； ⑥可溶性盐（AlPO4（60~70%）+NaCO3 （30~40%） + NaBO2 （5~8%） ），80℃溶于水； ⑦低熔点金属58%Bi+42%Sn，熔点135 ℃； ⑧玻璃钢 ⑨金属：钢材、铸铝，不能用铜（铜盐可妨碍树脂固化） 二、模具材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 单模 三、模具结构形式 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 阴模（制品外表面光洁） 阳模（制品内表面光洁） 对合模 制品双面光洁 拼装模（组合模） 大型模具，由小块模具拼装而成 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 1. 脱模剂 四、辅助材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 油脂类：硅酯、黄油、凡士林、石蜡 溶液类：聚乙烯醇（乙醇水溶液） 薄膜类：PVC、PE、PA 脱模剂要求： 不腐蚀模具，不影响树脂固化，对树脂粘附力小； 成膜时间短，成膜均匀、光滑； 使用温度高于树脂固化温度； 操作简便，使用安全，价格便宜 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 2. 隔离材料（保护复合材料不受污染）： PVC、PA薄膜 四、辅助材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 3. 透气材料、吸胶材料：玻璃布、吸胶纸、吸胶毡 4. 真空袋材料：气球步、橡胶袋、尼龙薄膜 5. 密封材料：胶条、胶带 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 1. 过程 一、真空袋成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 制品毛坯 真空袋密封 抽真空 固化 制品 2. 特征 1）工艺简单，不需要专用设备； 2）压力较小，最大为0.1MPa，只适用厚度1.5mm以下复合材料制品 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 二、压力袋成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 压力为0.25~0.5MPa 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 1. 热压罐组成 罐体、真空泵、 压气机、储气罐、 控制柜 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 2. 工艺过程 预浸料下料、 铺叠 封装 抽真空 加热加压 固化 3. 真空封装材料铺叠顺序 构成隔离、透胶、吸胶、透气系统 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 加压作用：压实预浸料，制备结构均匀、致密复合材料 加压时机：粘流态与高弹态区间 加压太早：树脂流失过多 加压太迟：树脂已进入高弹态，树脂结构不致密 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 3. 真空封装材料铺叠顺序 加热 预浸料熔融 粘流态 高弹态 固化 玻璃态 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 流动模型：树脂流动特性 热化学模型：树脂体系吸热、放热过程 空隙模型：成型缺陷 内应力模型：收缩应力、热应力 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 3. 真空封装材料铺叠顺序 专家系统：控制热压罐成型工艺过程 固化模型 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 4. 工艺参数 固化温度、时间：取决于树脂体系和制件厚度； 升温速率 固化压力：排除过剩树脂，使制件密实； 加压时机 真空