《玻璃纤维复合材料抗压》由会员分享，可在线阅读，更多相关《玻璃纤维复合材料抗压（20页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划玻璃纤维复合材料抗压1.复合材料是由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合工艺组合而成的一种多功能材料。特征：比强度、比模量高；耐疲劳性能好，破损安全性能高；阻尼减振性好；具有多功能性；良好的加工工艺性；各向异性和性能的可设计性。2.玻璃纤维：拉伸强度较高，模量较低，呈脆性；有短时耐高温特性；水中浸泡后，强度降低；电绝缘性好。碳纤维：较高的比强度、很高的比模量、脆性大、冲击性能差；耐高低温性能好，导热性能好，尺寸稳定性好，耐疲劳性能好；与树脂粘连性能差，层间剪切强度低；耐
2、腐蚀性，耐水性比GF好；岩纤维方向的导电性好；摩擦系数小，具有自润滑性。芳纶：弹性模量高、强度高、良好的韧性；各向异性；抗压性能、抗扭性能较低；良好的热稳定性和耐低温性；与树脂的界面粘结性比CF差。纤维的耐热性较差，高温会裂解，在低温下加热，通过氧化反应，使分子间和分子内形成氢键，使CN在较低的温度下环化形成六元共轭环的梯形结构，从而提高纤维的热稳定性，就能经得住高温碳化得到碳纤维。碳化是将结构中不稳定部分与非碳原子裂解出去，同时进行分子间缩合，得到碳含量较高的碳纤维，机构向石墨晶体转化。碳化过程获得的碳纤维属于乱层石墨结构，石墨层片沿纤维轴的取向也较低，为获得高模量纤维，要进行石墨化。4.橡
3、胶弹性体增韧；热塑性树脂增韧；热致液晶增韧；核壳机构聚合物增韧5.纤维表面晶体大小及比表面积；浸润性；界面反应性；残余应力6.水的浸入；水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用；水对树脂的降解作用；水溶胀树脂导致界面脱粘破坏；水进入空隙产生渗透压导致界面脱粘破坏；水促使破坏裂纹的扩展7.玻璃：脱蜡处理、化学处理；碳：气象氧化法、液相氧化法、阳极氧化法芳：氧化还原处理、表面化学接枝处理；冷等离子体表面处理8.一步法是由纤维、树脂等原料直接混合浸渍，一步固化成型形成复合材料。特点：工艺、设备简单：溶剂、水分挥发物不易去除，裹入制品形成孔洞；树脂不易分布均匀，会形成富胶区和贫胶区；成产效率低，环境恶劣。两步法
4、是预先对纤维树脂进行混合浸渍加工，使之形成半产品，再由半成品成型出复合材料。特点：将浸渍过程提前，可很好的控制含胶区解决纤维树脂均匀分布问题；在半成品制备过程中烘去溶剂，水分和低分子组分，降低制品的孔隙率，改善复合材料成型作业的环境；通过半成品的质量控制，确保复合材料制品的质量。9.物料在辊筒上受热熔融，通过辊筒间隙时受到挤压，剪切，捏合等作用使歌组分混合和浸渍更好；进行一定程度缩聚反应，缩短成型周期，提高成产效率；除去部分挥发物，改善压制工艺及产品质量；使模塑粉密实，减小比体积，有利于成塑操作。10.使塑料产生流动，即克服塑料本身的粘滞流动阻力和塑料与模具相对运动的摩擦阻力；排除低分子物压实
5、材料，使之与模具形状吻合，并得到致密均匀的制品。11.是指复合材料或其各组成部件，在通过特定的工艺方法制造特定制品的工艺过程中，操作的难易程度及制品质量保证的难易程度。产品的质量情况；经济性；对人体的危害12.在低温台阶树脂部分固化，慢速反应，有利于形成均匀固化网络结构，内应力小，树脂性能高；在高温时树脂完全固化，提高基体的力学性能和耐热性；台阶式固化制度有利于基体充分浸渍纤维，排除界面细节气泡；低温台阶慢反应，容易控制加压点；对于多组分竞争反应的体系，台阶式固化也是分子设计的需要。13.长纤维增强粒料并没有真正体现出增强塑料的性能，因而硬度低，在注射成型中，依靠螺杆的混合作用，才使玻纤均匀分
6、布于树脂之中，在表面处理剂偶联下，两相才起到全面的混合，成品才真正体现了增强塑料的性能。短纤维增强材料，由于玻纤和树脂均匀混合，表面处理剂已挥发，物料体现了增强塑料的性质很硬，加料时易爆裂。14.原因：热固性树脂固化产生聚合收缩，固化温度越高，收缩率越大，内应力越大；由于树脂导热性差，故固化越快，固化放热峰越高，固化过程中因散热条件不同或冷却速率过快，都会造成不均匀的温度场。引起制件各点的固化温度不同和收缩不一致，从而产生内应力。措施：通过慢速升温和在低温下慢慢固化；添加粉状填料或柔性树脂；在接近Tg温度下充分固化；慢慢冷却，松弛部分热收缩；后处理。15.凹模凸模对模拼装模16RFI将树脂膜或
7、稠状树脂块安放于模具的底部，其上层覆以缝合或三维编织等方法制成的纤维预制体，依据真空成型工艺的要点将模腔封袋，随着温度升高，并在一定压力下，树脂软化并由下向上爬升，浸渍预成型体，并填满整个预制体的每一个空间，达到树脂均匀分布，最后固化成型。17GMT将增强材料和热塑性树脂预习制成半成品板材，再将它剪裁成坯料，模压或冲压成各种制品。这种板材称为RTPS，其中的90%是玻璃纤维毡增强聚丙烯及其他热塑性材料，简称GMT。类型：连续纤维增强热塑性塑料片材；中长纤维增强热塑性塑料片材。方法：熔融浸渍法；悬浮沉积法；流态化床法；静电吸附法。用多组分的不饱和聚酯树脂糊充分浸渍短切玻璃纤维并在上下面覆盖聚乙烯
8、薄膜而获得的片状夹芯形式的模塑料。特点：操作简单，成型时间短，生产效率高；成型流动性好，制品表面质量好；组分种类配比可调配性好，降低成本；玻纤的长度均匀，未损伤，制品强度高。1.喷射成型工艺优点：生产效率比手糊提高24倍，劳动强度低，可用较少设备投资实现中批量生产；用玻璃纤维无捻粗纱代替织物，材料成本低；制品整体性好，无搭接缝；制件的形状和尺寸不受限制；可自由调节产品壁厚、纤维与树脂比例。缺点：现场污染大，树脂含量高，制件的承载能力低；2.手糊成型工艺优点：手工操作为主，适于多品种、小批量生产；不受制品尺寸和形状的限制；设备简单，见效快；缺点：生产效率低，劳动条件差，且劳动强度大；制品质量不易
9、控制，性能稳定性差，制品强度较其他方法低。3.拉挤成型优点：连续成型，制品长度不受限制，力学性能尤其是纵向力学性能突出，结构效率高，制造成本低，自动化程度高，制品性能稳定，生产效率高，原材料利用率高，不需要辅助材料。缺点：产品形状单调，只能生产线性型材，而且横向强度不高。4.树脂传递模塑优点：制品尺寸由模腔决定，制件尺寸精度高，操作者不与胶液接触，劳动条件好。缺点：但工艺难度大，注胶周期长，注胶质量不易控制。制品树脂含量高，模具费用高1.简述复合材料的分类。简述复合材料的分类形式。P23按增强材料分类：连续纤维复合材料；短纤维复合材料；粒状填料复合材料；编织复合材料。按增强纤维种类分类：玻璃纤
10、维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤维复合材料；陶瓷纤维复合材料。按基体材料分类：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。按材料作用分类：结构复合材料；功能复合材料。2.简述金属基复合材料的界面结合方式。金属基复合材料界面结合方式有化学结合、物理结合、扩散结合、机械结合。总的来讲，金属基体复合材料界面以化学结合为主，有时也会出现几种界面结合方式共存。3.增强体的基本特征是什么？增强体的特征：具有能明显提高基体某种所需的特殊性能；增强体应具有稳定的化学性质；与基体有良好的润湿性4.聚合物用作基体材料时的作用是什么？二.聚合物基体材料的组分和作用1合成树脂按热行为可
11、分为热固性树脂和热塑性树脂。按树脂特性及用途分为：一般用途树脂、耐热性树脂、耐候性树脂、阻燃树脂等。2对工艺性能的影响对增强材料的浸渍铺层性能固化过程成型方法按成型工艺分为：手糊用树脂、喷射用树脂、缠绕用树脂、拉挤用树脂、RTM用树脂、SMC用树脂等5.简述金属基复合材料的性能特征？金属基复合材料的增强体主要有纤维、晶须和颗粒，这些增强体主要是无机物和金属。无机纤维主要有碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维等。金属纤维主要有铍、钢、不锈钢和钨纤维等。用于增强金属复合材料的颗粒主要是无机非金属颗粒，主要包括石墨、碳化硅、氧化铝、碳化硅、碳化钛、碳化硼等。金属基复合材料的增强体主要有
12、纤维、晶须和颗粒，这些增强体主要是无机物和金属。无机纤维主要有碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硅纤维等。金属纤维主要有铍、钢、不锈钢和钨纤维等。用于增强金属复合材料的颗粒主要是无机非金属颗粒，主要包括石墨、碳化硅、氧化铝、碳化硅、碳化钛、碳化硼等。6.简述陶瓷的性能优缺点特性是高温烧制，不掉色，不吸水，不变形，易清洗，有些陶瓷可适用于微波炉，对人体无毒无害，优点是美观与使用相结合，缺点是易碎请分析陶瓷/陶瓷基复合材料的主要优点、缺点及其主要应用领域陶瓷材料，优点：硬度高，刚度好，抗压强度大；陶瓷材料一般熔点高，在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔
13、热材料；陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性；大多数陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力；大多数陶瓷具有良好的电绝缘性；陶瓷材料还有独特的光学性能、磁性能。缺点：但抗拉强度较低，塑性和韧性很差，可靠性较差。主要应用领域：生活用品，汽车，化工，航空航天，医学，电子等行业。陶瓷基复合材料，优点：除了拥有陶瓷材料的优点外，还克服了脆性差的缺点。缺点：成本高。应用领域：主要应用于航空航天领域，汽车，化工，医学，电子等行业也有所应用。7.与沥青路面相比，水泥混凝土路面的优点是什么？8.仿生材料的定义？仿生材料是指模仿生物的各种特点或特性而研制开发的
14、材料。通常把仿照生命系统的运行模式和生物材料的结构规律而设计制造的人工材料称为仿生材料。9.简述实现纳米分体的分散方法。10.什么是原位复合技术？11.什么是材料的可靠性？纤维复合材料与工艺复合材料概念复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的材料复合材料的历史最早的复合材料漆器我国公元前1800年就用麻丝、麻布等天然纤维作为增强材料，而以大漆为基体所制成的最早的复合材料漆器，具有耐酸、耐碱、耐热、防腐等特性,用来盛装饮料食品。楚国盛产漆器。漆器的制作工艺最常见的复合材料1、钢筋混凝土混凝土性能脆却有较高的抗压强度，钢材易弯曲却有较高的抗拉强度，为使性能上取长补短，因而制成一
15、种在建筑上广泛应用的复合材料即钢筋混凝土。2、石棉水泥瓦3、胶合板奇数层的木片中间粘有胶水，经过高压压制而成。4、玻璃钢5、碳纤维复合材料复合材料的一般性质材料结构的可设计性可以按照产品的指定要求，通过在不同的部位和不同的方向上选择不同的纤维和基体，选择后基本上就确定了复合材料的性能。结构整体性能好材料在加工过程中，构件与材料是同时形成的。由于这一特点，使之结构的整体性能高。抗疲劳性能好许多复合材料能够在长期交变荷载条件下工作，其疲劳强度极限高于金属材料，具有较长的使用寿命和较大的破坏安全性。4）破坏安全性好复合材料制品发生破坏时，不像传统材料发生突然破坏，而是经历基体损伤、开裂、界面脱胶、部分纤维首先断裂，其他纤维仍承受一定荷载，从而延缓突发性灾难的破坏。成型工艺简单、灵活复合材料可采用模具一次成型来制造各种构件，也可以采用手糊成型工艺以及模压、缠绕、喷射、拉挤等成型工艺生产出各种产品。它同时可以适应艺术和形象构体的需要，创造出意想不到的效果，如各种艺术形象、雕塑作品等。
