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环氧树脂复合材料

复合材料是由基体材料和增强材料复合而成的多相体系固体材料。它充

分发挥了各组分材料的特点和潜在能力，通过各组分的合理匹配和协同作用，

呈现出原来单一材料（均质材料、单相材料）所不具有的优异的新性能，从

而达到对材料某些性能的综合要求。复合材料的出现在材料发展史上具有划时

代的意义。受到国内外的极大重视。其发展之迅猛在历史上是空前的。已在工

业、农业、交通、军事、科学技术和人民生活等各个领域广为应用。尤其是在

航空、航天等尖端技领域中已成为不可缺少的重要的结构材料。无怪乎有人认

为21世纪将进入“复合材料时代”。

热固性树脂基复合材料是目前研究得最多、应用得最广的一种复合

材料。它具有质量轻、强度高、模量大、耐腐蚀性好、电性能优异、原料来源

广彳之，加工成型简便、生广效率周等特点，并具有材料可设计性以及其他一

些特殊性能，如减振、消音、透电磁波、隐身、耐烧蚀等特性，已成为国民经

济、国防建设和科技发展中无法取代的重要材料。在热固性树脂基复合材料中

使用最多的树脂仍然是酚醛树脂、不饱和聚酪树脂和环氧树脂这三大热固性树

脂。这三种树脂阶性能各有特

点：酚醛树脂的耐热性较高、耐酸性好、固化速度快，但较脆、需高压

成型；不饱和聚酪树脂的工艺性好、价格最低，但性能较差；环氧树脂

的粘结强度和内聚强度高，耐腐蚀性及介电性能优异，综合性能最好，

但价格较贵。因此，在实际工程中环氧树脂复合材料多用于对使用性能

要求高的场合，如用作结构材料、耐腐蚀材料、电绝缘材料及透波材料

等。

1、环氯树脂复合材料的分类

环氧树脂复合材料（简称环氧复合材料，也有人称为环氧增强塑料）

的品种很多，其名称、含义和分类方法也没有完全统一，但大体上讲可按以下

方法分类。

（1）按用途可分为环氧结构复合材料、环氧功能复合材料和环氧功能

型结构复合材料。结构复合材料是通过组成材料力学性能的复合，使之能用

作受力结构材料，并能按受力情况设计和制造材料，以达到材料性能册格比

的最佳状态。功能复合材料是通过组成材料其他性能（如

光、电、热、耐腐蚀等）的复合，以得到具有某种理想功能的材料。例如环

氧树脂覆铜板、环氧树脂电子塑封料、雷达罩等。需要指出的是，无论使用

的是材料的哪一种功能性，都必须具有必要的力学性能，否则再好的功能材

料也没有实用性。已有些功能材料同时还要有很高的强度，如高压绝缘子芯

棒，要求绝缘性和强度都很高，是一种绝缘性结构复合材料。

(2)按成型压力可分为高压成型材料(成型压力5-30MPa),如环氧工

程塑料及环氧层压塑料；低压成型材料(成型压力v2.5MPa),如环氧玻璃钢

和高性能环氧复合材料。玻璃钢和高性能复合材料由于制件尺寸较大(可达几

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个m)、型面通常不是平面，所以不宜用高压成型。否则

模具造价太高，压机吨位太大，因而成本太贵。

(3)按环氧复合材料阶性能、成型方法、产品及应用领域的特点，并

照顾到习惯上的名称综合考虑可分为：环氧树脂工程塑料、环氧树脂层压塑料、

环氧树脂玻璃钢(通用型环氧树脂复合材料)及环氧树脂结构复合材料。

2、环氧树脂复台材料的组成

环氧树脂复合材料是由环氧树脂基体、增强材料及二者的界面层所

组成。

(1)环氧树脂基体它是环氧树脂胶液的固化物。环氧树脂胶液是由

环氧树脂、固化剂以及促进剂、改性剂、稀释剂、偶联剂和其他助

剂组成。根据不同的使用及工艺要求进行选配。

(2)增强材料多采用纤维及其织物，以及微粒状(粉状)材料。增强

效果一般随增强材料长径比的增大而增大。微粒材料的增强效果较

低，多用于功能性的复合，如Si02粉用于绝缘料，胶体石墨用于塑料轴承等。

但是，随着当前纳米级材料的迅速开发与应用，预计其增强效果和功能性复合

效果将会有大幅度提高。大量采用的纤维材料是玻璃纤维及其织物。早期曾用

过棉织物，因来源的限制，现在除特殊需要外已很少应用。也可采用化学纤维

如聚酯纤维等。在环氧工程塑料中多采用短玻璃纤维，也可使用石棉纤维、棉

纤维等。在高