复合材料复习提纲

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1、聚合物基复合材料复习总结UD : unidirectional 单向性的Quas-isotropic 准各向同性的Cure 固化precure 预固化 stiffness 刚度 stre ngth 强度 toughness 韧性ILSS 层间剪切强度CTE 热膨胀系数(coefficient of thermal expansion)carbon fiber 碳纤维 VGCF 气相生长碳纤维(vapor-phase growth)SNCB气相生长纳米碳纤维CNT碳纳米管(carbon nanotubsizi ng上浆Torayca日本东丽台塑Tairyfil三菱树脂DialeadPCF:沥青基

2、碳纤维(pitched-based carbon fibe)Glass fiber玻璃纤维C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:普通玻纤D-GF:低介玻纤，雷达罩材料E-GF：电工用玻纤(碱金属含量v1%S-GF高强M-GF高模AF:芳纶纤维(Aramid fiberPPTA:聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide对位芳酰胺纤维Kevlar) PMIA :间位芳酰胺纤维(代表 Nomex)DuPo nt杜邦Boron Fiber 硼纤维Alumina Fiber 氧化铝纤维Basalt Fiber 玄武岩纤维UHMWPE Fiber(ultrahigh

3、 molecular weight polyethyle ne)超高分子量聚乙烯纤维BMI :双马来酰亚胺树脂curing age nt固化剂PEEK:聚醚醚酮树脂PEK :聚醚酮树脂PES：聚醚砜树脂PEI :聚醚酰亚胺树脂PPS:聚苯硫醚树脂Epoxy resi n 环氧树脂Un saturated polyester res inTETA:三乙烯四胺(triethylene tetramineDDS:二氨基二苯基砜(diaminodiphenyl sulfone) ； DDM 二氨基二苯基甲烷Vi nyl ester resi n:乙烯基环氧树脂Phe nolic res in 酚醛树脂

4、Prepreg 预浸料 uni directi onal prepreg 单向预浸料Pot life 适用期（树脂）workinglife （纤维）Shelf life 储存期Res in flowability 树脂流动度Lay Up 铺贴Gel time 凝胶时间Tack粘性drape铺覆性resi n con te nt树脂含量Fiber areal density 纤维面密度volatile content 挥发分含量Separati on film 分离膜Hon eycomb san dwich con structi on 蜂窝夹心结构In frared spectroscopy

5、红外光谱ATL: Automated tape-laying自动铺带法（CATL曲面铺带；FATL平面铺带）AFP:纤维自动铺放技术 Automated fiber placement Pultrusio n 拉挤成型OoA:非热压罐成型工艺out of autoclaveAllowables 许用值design Allowables 设计许用值Robust ness 鲁棒性BVID 目视勉强可检ISO国际标准ASTM美国标准HB中国航空标准JC中国建筑材料工业部标准FTIR-ATR 傅里叶变换衰减全反射红外光谱法1. 碳纤维 PAN 一般采用湿法纺丝？ 因为干纺生产的纤维中溶剂不易洗净， 在

6、预氧化及碳化的过程将会由于残留溶剂的挥发或 者分解而造成纤维粘结，产生缺陷。2. GF、 CF 结构GF:无定型离子结构、过冷液体、无固定熔体CF：乱层石墨结构、微晶（碳纤维的微观结构类似人造石墨，是乱层石墨结构。5碳纤维各层面间的间距约为3.39到3.42A，各平行层面间的各个碳原子，排列不如石墨那样规整，层与层之间借范 德华力连接在一起。 ）BF：无定型的3. 碳纤维和石墨纤维？含碳量高于 90%为碳纤维；高于 99%为石墨纤维4. 浸润剂和上浆剂？浸润剂：树脂、润滑剂、乳化剂、偶联剂 * （重要）、抗静电剂；保护纤维、防静电、 防磨损、提高稳 定性上浆：润滑、减少磨损、抗静电、利于集束，

7、 CF 的多为环氧树脂5. 为什么 CF 的强度超过 1700C 之后随着温度上升反而下降 高温时， CF 表面的碳可能蒸发，产生不均匀的缺陷，导致质量减少、强度降低 结构中的空隙尺寸增大6. 用于防弹的材料 ？高密度聚乙烯；芳纶纤维增强材料！7. 复习思考题： CF.GF.KF 力学性能特点 三种纤维的组成及结构特点 PAN 基 CF 制备工艺 浸润剂和上浆剂的作用8. 常见树脂：热固性树脂：酚醛、环氧、不饱和聚酯、双马、 PI热塑性树脂：尼龙、 PP,PEEK 聚砜、聚苯硫醚9. 提高树脂耐热性的途径： 提高分子链刚性 提高结晶度 提高交联密度10. 树脂发展方向： 低成本化 高韧化11.

8、 复习思考题： 复合材料集体的主要组分及作用 复合材料树脂集体与结构胶黏剂有何区别 一类用于受力部件上的胶粘剂。一般要求胶结接头所能承受 的应力要和被粘物本身的 强度相当，胶粘剂本身具有优良的耐热性、耐介质、耐大气老化、耐震动疲 劳、低的 蠕变和高的持久强度。 ，结构胶粘剂一般以热固性树脂为粘料， 以热塑性树脂或弹性体 为增韧剂，配以固化剂等组分，有的还加有填料、溶剂、稀释剂、偶联剂、固化促进 剂、抑制腐蚀和 抗热氧化剂等。胶粘剂的性能主要取决于这些组分的结构、配比及其 相容性。 树脂基体力学性能与复合材料力学性能有何关系？复合材料的基体应该具备哪些性 能？ 复合材料的选配原则产品性能要求；与

9、纤维的浸润性和粘结性；与纤维断裂伸长率匹配；工艺性（使用期 粘度、）；来 源和价格。 树脂基体的耐热性能的指标 ： 热变形温度和热分解温度 树脂基体粘度的影响因素 环氧树脂体系的树脂和固化剂有哪些品种，写出分子结构式 计算环氧值12. 许用应变设计的一般原则 拉伸设计许用应变：层合板开孔（635mm孔径）试样在干冷条件下的拉伸性能 压缩设计许用应变：层合板目视勉强可检冲击损失试样在湿热条件下的压缩性能 纵横剪切设计许用应变：层合板试样在湿热条件下的纵横剪切性能指标13. 结构完整性的要求：静强度、刚度E、耐久性（损伤阻抗-凹坑法和疲劳S-N曲线）、损伤容限14-请说出0/90/C22表示的铺层

10、是什么？15. 复合材料力学性能的基本特点：各向异性、可设计性、结构特性复合材料研究的三个基本假设：整体性假设、弹性假设、等初应力假设16. 单向板 11 个工程常数：自己写拉压强度、模量：纵向考察纤维。横向考察树脂及界面；弯曲强度和模量：组合受力短梁剪切强度：界面性能；冲击性能:韧性层间断裂韧性：抗损伤性能 其中，工艺控制研究常用的力学性能：弯曲强度和模量；短梁剪切强度17. 单向复合材料的五个特征强度值：纵向拉伸强度、横向拉伸强度、纵向压缩强度、横向压缩强度、面内剪切强度18. 单向复合材料的 4 个特征弹性常数：纵向弹性模量、横向弹性模量、主泊松比、面内剪切模量19. 几种老化：自然老化

11、：大气暴晒；人工老化：库存老化（自然库存老化，人工湿热老化20. 复合材料的耐环境性：湿热老化水分的影响耐腐蚀性热老化性树脂增溶增 塑；树脂化学 反应；界面吸 湿、破坏；残 余应力刚开始，冲击强度提高；弯曲强度和 拉伸强度下降，但弯曲强度 下降更多； 弯曲模量和拉伸模量也下降，但是保留 率比其相应的强度高；压缩强度和模量 下降最多，保留率仅30%左右。化学作用和物理 作用高温，弯曲强度 极限和模量有所 上升；原因是未 固化完全的树 脂基体固化21复合材料性能的离散原因:制造期间的操作差异；原材料批间差异；检验差异；材料固有差异22. A/B 基准值；A 基准值：基于统计的材料性能，即在 95%

12、的置信度下，99%的性能数据群的值高于此值;B 基准值：基于统计的材料性能，即在 95%的置信度下，90%的性能数据群的值高于此值; 23.归一化应归一化处理的性能不能归一化纵向强度、模量；开孔和填充孔的拉伸 与压缩 强度；冲击后压缩强度横向拉伸与压缩强度和模量、面内剪切、层间 剪切24名词辨析复合材料许用值在一定的载荷类型与环境条件下，主要由试样试验数据，按规定要求统 计分析后确定的具有一定置信度和可靠度的复合材料力学性能表征值。复合材料设计许 用值为保证结构完整性，根据具体工程项目要求，在材料许用值 和代表结构 典型特征的试样、元件、典型结构件试验结果，以及设计与使用经验基 础上确定的复合

13、材料结构强度、刚度 设计限制值。层合板冲击后压缩强度用冲击后压缩强度来度量复合材料的损伤阻抗和损伤容限，而损伤容限 直接关系到复合材料的设计许用值。损伤阻抗 damage resista nee损伤阻抗定量描述具体损伤事件产生的材料或结构损伤损伤容限damage tolera nee损伤容限阐明结构对容许的具体损伤状态的承载能力或一定承载能力要 求下允许的最大损伤状态MtUHAHIUIl HtkrUKMAnCt随手记1树脂固化温度：（80 t 下为低温，真空为低压）80低温固化170高温固化树脂固化温度：不饱和聚酯玻璃纤维80低温固化 170高温固化20-50常温固化50-100 中温固化 100-160咼温固化2%微碱GF6%低碱GF12%有碱GF环氧树脂固化剂低温固化剂25-60中温固化剂120C高温固化 剂 150C2CF的断裂伸长率 05-15%； GF的断裂伸长率 33% ； KF断裂伸长率2.4%CF密度1.5-2.0； GF的密度2527； KF密度1.4（!）烏反应梏性 厨理性能咼性(4)K：树脂流动速率S：渗透率Q树脂粘度哎：压力梯度 dz傅里叶定律工艺窗口！