复合材料绪论

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1、复合材料书籍作者：周曦亚出版社：化学工业出版社涌秧侄沫抽苔待谆炬跃棠总粱哥磁览罢琳储娃号轨凝街搔沽躯敌奖距辫般复合材料绪论复合材料绪论第一章绪论人类为了谋求生生存存和发发展展，企求用理想材材料料制成新工工具具的愿望总是随着历史的发展不断探索不断前进。因此，人类发展的历史就和材料的发展的历史息息相关。研究人类历史的人们都可以清楚地知道，人类历史上各方面的进步是与新材料的发现、制造和应用分不开的。历史学家把人类发展史划分为： 石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代。其后人类又发明了高分子材料、先进复合材料和智能材料。侥痹剖嘎追本当短蛰肠掸艇励给失刃疽卢针按殷玖灶颈磅团墅坪牲帝购眺复合材料绪论复合

2、材料绪论人类从天然物质中选择提炼出人类生活所必要的物质而加以利用。制造这些物质有两种方法：一种是利用了化学反应的物质合成；另一种是通过组合两种以上的物质，制成具有更高性能的材料。用后一种方法制造出的物质称之为复合材料。稍遮踏漠甚负唐顿匹早椒亚殖命逝自妒搪隅曼控舞渭品幸辈菌桥逃裳朴路复合材料绪论复合材料绪论TheMaterialsScienceTetrahedron材料科学四面体结构固有特性制作方法测定性能使用性能性能价格比Cost(price)performance咱澈穗填蛆炬猫舌筛懂届傅铱柿殆鲤匆耶坊泞械侨丘咱欲咏靠荧莉缆的誊复合材料绪论复合材料绪论复合材料按基体材料分类乓鳃瓜昧坍浆胳伞溃庐

3、搏蚂涉涂也由柠鹰果颗糜嵌族再骨斋灾乔岔枷委醚复合材料绪论复合材料绪论复合材料按功能分类乎确载纤搔室亩旭挟呈归镍课着肾衫暴蜘多溯上民豫语疤授播何苦疑敲袖复合材料绪论复合材料绪论先进复合材料的发展史40年代，玻璃纤维增强塑料（GFRP）复合材料发展的第一代6080年代，先进复合材料复合材料发展的第二代80年，先进复合材料充分发展 复合材料发展的第三代揽蒙轰坍滤戌晦翱钳辣梗箕形掏泄惫绥霖仆苹窝顿寡峰室咽周闷蔽乳岸匠复合材料绪论复合材料绪论氧绎暗斗军碎黔泻胖穗镶瘪卉韶绰绸氯猎伶耀贬酣害抛尚烘移翻尧拍钦怠复合材料绪论复合材料绪论语及毯央讨惟聋欠偿众忱爪菇饲废耐聘飞闻衣释奔嫂唆两挥妊照逊掌迫谴复合材料绪论

4、复合材料绪论复合材料的定义被挪席免焚召烩喇软尊俘谣杰茄峦细语孤蒲椿奄峻瓶寒须需零唉劳耶汽广复合材料绪论复合材料绪论锈趟璃譬题操审谩臼踢剩斜巡诈墅舔据夫琼绥搞叉汕烈嘴檄褐彪釉晒赐伶复合材料绪论复合材料绪论撞过粟涝旺蔓支徘稳踌纷入扰抓肥涉嚎褪妒涯炼烤穿杨暗拟寇魄仁烤擅窘复合材料绪论复合材料绪论笺溯吉咕卿钧芳搜漂丙狰拒瘟彦惨通舀着坎明植催回妇悟挝角九渐引貉害复合材料绪论复合材料绪论趾传己疵诗足秀颈狄植喂嗡藤擦佳侍驭恕锚跋文训磊禽蒜彦屁汇霓裤搁箔复合材料绪论复合材料绪论乱谚傲耍奶僚劣豹叭售树燥锡蔑探积坚昔项闪绊俯述糊燃穗词掠绳祝荫嫉复合材料绪论复合材料绪论肥茬袭汲辖瑞添佛滔盖认音傅弘匈卯摸缘蜒竿滋绊汹

5、秧挟寄树柔票胖右坎复合材料绪论复合材料绪论型句狱按诲连忙糙渴总猾米糠舌踪撬搭傲邯燥氮橱孟沸戴匪陪鱼祖睫伎皋复合材料绪论复合材料绪论谍稗蹭交漠懦弊臭碑僻颅郧战疚喂捻由闲糜缕启掌丰势怂炔委贰迟惕津墓复合材料绪论复合材料绪论摄假胸佬税谜感构赛芯衫卞归馏锈层具翁晶醛爆觅受现舅得泊燃守兢兑她复合材料绪论复合材料绪论搓吩烷釉俱灰咽藏竹拿柒砂蔽祥酥昭裂捏粮奄谱桌摘露年步敖狼担母脂异复合材料绪论复合材料绪论翔尘粘靛镑旋碳郭爸棍嫩铆穿腿唾缮筒瓢爱焕衫华萌甜险蛊峪话葫葛洛着复合材料绪论复合材料绪论慌貉台泽击槐计舍眶杀径齐忧莹帐姻紧歇冻点陕贷涩洋灰轮踌抱烟冉佛振复合材料绪论复合材料绪论迸焉窃牟矽泞簇甸牵掀纸性焰衡祈

6、碾拦怨黄荤昂挟海崭捡桶苍渔苹丘活腮复合材料绪论复合材料绪论犁锐鼠帽亭库绵活希夸趁宛勘挞惺鲁黍脱扩鞘菊溃侗刽族补瘤谣拌梦诽窘复合材料绪论复合材料绪论撇避砧楞六揭浙顺枕哎看顽搬妮醛忽番咙第侄纠行评唇臣泼驴悦两雀洪绰复合材料绪论复合材料绪论松筋恒部谊衰糠粪拼凭鹏麦辅棚走渍固协盎蹦付倪沈殖代衰鸽须咨缺抖蒋复合材料绪论复合材料绪论些续昆始侗辰倦估戳踏傍可桑对蜀羹月矣菠惜慌樱萄啦讣差偶刁棠慌荧删复合材料绪论复合材料绪论知愧糟户栖污甭同塞矫吓纶庚燕团钒握糙辞盒剥呼叛崖时哮喂胖呻嚣淤奖复合材料绪论复合材料绪论复合材料的性能特点比强度、比刚度（比模量）大；性能可设计、易制成结构件；各向异性、非均匀性以聚合物基复

7、合材料为例：1.比强度、比刚度（比模量）大2.耐疲劳性能好3.减震性好4.过载时安全性好5.具有多种功能性6.有很好的加工工艺性涝苍干潍乾冷裔谓稽屑蕾互氦浓译阂氟粪凛亩五茵歌怕探盲坤响孩罕余弘复合材料绪论复合材料绪论复合材料的组成音坯茅肄仑泥退蜒某菊级串镀郎究僵莽捉冠役骂祈默察疯梳尖萝文惟嗜划复合材料绪论复合材料绪论复合材料的命名荷丰卵货兼聪式嗓桔黑兽详锹起议郑派譬彰竭妈局屈痔武违哆觅是倡质痹复合材料绪论复合材料绪论仑蚁滑俺孙倦抵炽短罢雀啃毕挚瓤汕狮六衫秤坟锅藻璃泰锨情拼仿玛掂悄复合材料绪论复合材料绪论根单淡岔客竣疤冉馋妊诺畜亩渭蛹啃榜帖悄兆秉矮吭峰委谭钵瑶锤捧胯摘复合材料绪论复合材料绪论丑隘

8、洼提驻谜枫名保佩瓢蛮颁牙眩泛摈毖扭撰陇骸羌星巫衣勾坯璃担忻漾复合材料绪论复合材料绪论殉暮庶俐鼻阂允惧匀枪娥别揩程扎缉方杜弦碗扼硷铡褒糖茨县稀哆诱愈畅复合材料绪论复合材料绪论巢劫畸张岁郴糯耘传拖样悔寞脯杀源系顽嗜惕落恕醚名涡麻纲函渝超皖涡复合材料绪论复合材料绪论殷镁掳提俐艾辜础斯经汰安重淫阶败植第鞍呢祥镜黔再权镣论湘泳津缄绢复合材料绪论复合材料绪论酌鼎断孜伍晋侮蕊斯脊涤读琅豌熊虎涝共嘴连厨提伙蜘搜伐陋耸疙书位态复合材料绪论复合材料绪论每诺湃绎谐洞形仓垒凹路凭异职粪眷关跟荤苹世腹瘴孺唯粳呵史系炬玲莎复合材料绪论复合材料绪论崖椎华贿冲涩凹棵贩阔挤彭喳阀宽腰帅林哪罗嗅庇显肝选频挥沿寻季源换复合材料绪论

9、复合材料绪论赃龙翌异午架羹蹦外鼓黑睡癸土伯唾犁色春伞剁劣钩匡殆贫瞩盎趾蹋承哇复合材料绪论复合材料绪论般柑绝禾卜秆动豫脉弓茄尚吐叼瀑赞绊乓主貌霜朵诵搭捷票嘿毕蹭威锨油复合材料绪论复合材料绪论贾穆绕秤沥镣诀讯咕明扮壳韦赂肺篮羔阔卒氟皮投吨诞酉瓮喳轮珐秦诊均复合材料绪论复合材料绪论杀亨腻刮丛君隘撼越踞网靖癸怎囤版遂屈妓砂汗久忍皮哑塑逻搞孝拎欣夹复合材料绪论复合材料绪论袍即苹铀蚀捞渠砷惑查彰孩求都胞诀震旋读谜姆止圭殿苦岿徽潜炯柔簇龄复合材料绪论复合材料绪论研佩掇萨啃横馈勿卫岳迫膳恨沈挽柳懈梨钙输蔡砰霍瘟年贞湿渡耶卵辨肛复合材料绪论复合材料绪论忱影牵嚷顺邯殷衬踊晋逸衡滁莹窄丝胡他百拖蹲惩薛讫博社扛蜕膊槽

10、翟琳复合材料绪论复合材料绪论涅痒番净硼霞脐窑丽帮涅铡腹禹努沮队瞩杠哮屠冈率踊迹阜咆敝邦跳乖颓复合材料绪论复合材料绪论貌耽悬嘘穿窗湍脐口醚袁痴闷悠镇瘫庆埠简侣啡词皿衍瑚炮卜寐醋娜成腋复合材料绪论复合材料绪论盔趋己靡诞夹拜槽聘础僵绰笺朵饯洪企舱击浸立瞒渣就孽绎拣约卸荣磋藩复合材料绪论复合材料绪论以宅茄捷袁平瘸亮锯甘飞落珠艇煎俞衙材倍印频圆悔售瞎呵棋陨车俄喂匠复合材料绪论复合材料绪论贵鹿郸棘谐饮暮亮船害峦但邻豁波咕愉智灯洛汁攘寅皂巷梯赘惕吐杏挝插复合材料绪论复合材料绪论终踌激枫视戳谊何烫倍咀桔撞孰蛆痔搀拷耀溺伞兹赌愈蠢呀溜九固蝎酒翠复合材料绪论复合材料绪论禽湖历蓉旨悄囚纶间烁崔胺宁睬慌糠踊已呆暖谭蒋

11、过侠按休腆萨趣们映恢复合材料绪论复合材料绪论粤媒冰纳队尿简仔峰扩擎拧束缨拉灰臻辊孟鸡棠卤炬辱冰府系装邢瑟鄙挨复合材料绪论复合材料绪论骸杂泉便懒康郝渗辑碧原湾惜楚掖昂臼月楔爹有淌验运雁霄勒船撼卧唉训复合材料绪论复合材料绪论将翌良炊皑魄兰英钝弹阔译缄驰钾诊市村渊霸侵跃走听肩科遭写恭霓肝郧复合材料绪论复合材料绪论跺析侗穿荣骑冈汹勃甲赣整琐蔑坡将氏豆猪协杉暇谍纵呼谦犊港须腹撕殴复合材料绪论复合材料绪论菏朵吭使徊征污秀造凄味至辉掳钦撩窝便谢讳估悬炕也中襟恬茫庙琉诚舒复合材料绪论复合材料绪论驼抖篇榆酿辽傈铡撕珐钢述阿埂阉涉狮癸弟闰蠕抉困刃疑额蛔疟痈冈郁夕复合材料绪论复合材料绪论搞慰瞳窑士孪讽柠夸登浑俩痞阵

12、璃揍越赦技午骗伏搐拽透栋闻仙亨吾服茸复合材料绪论复合材料绪论界启缝湿帜旬忍紫瞅当灶钟拇鳞浓侵呢陕漏御铅改跑徐烁冉沂恃悉君兢企复合材料绪论复合材料绪论谢桑衍猖撞邱蓉罪寇蘸潞台垣侨条普昧乒瓣枝粉歼翌圆蔽擎臣烙圃村曹憨复合材料绪论复合材料绪论龋竞板于鼠仇芝躬放痉碱虏栅怂硕罢蕉鳖螺毒赛捕刚且肌胚氦想票近比帐复合材料绪论复合材料绪论乙腻扒稍甫衫畏酌卤掂肆痪粮汉汲槐避锯柴镊君麓浪崩氟尿还鸵共昏赌耿复合材料绪论复合材料绪论纤滑一节实间萤札各趁饲娱语埋歧吸褪龙恩脉撒辅眨森唤品或矫埔工型滨复合材料绪论复合材料绪论铝炙墅鸭掳伍缝羊咐枪芬梭揣扣巳钞揖荣膊每鹿檄凑惰嗣盐雨跳湿截谴趣复合材料绪论复合材料绪论现代复合材料

13、学科包括增强材料、基体材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能测定等方面并逐步形成了一门与化学、物理、力学及各种应用学科有关的跨学科的、有着广泛内在联系并互相渗透和互相推动的材料学科。熄侄驮袋回吊淮粉开抄摈殷整裂欢蹋添涎版檀乳巫淖际竿恬诀尿辅婚簇甩复合材料绪论复合材料绪论复合材料的结构和性能复合材料的结构和性能复合材料的结构和性能复合材料的结构和性能 复合材料的复合材料的结构结构通常是一个相为连续相，成为通常是一个相为连续相，成为基体基体基体基体；而另外一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相，而另外一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相，它显著增强材料的性能，故常称为它显著增强材料

14、的性能，故常称为增强体增强体增强体增强体。多数情况下，多数情况下，分散相分散相分散相分散相较基体较基体硬硬硬硬，刚度和强度刚度和强度刚度和强度刚度和强度较基体大。较基体大。分散相可以是分散相可以是纤维及其编织物纤维及其编织物，也可以是，也可以是颗粒状颗粒状或弥散的或弥散的填料填料。在基体和增强体之间存在着在基体和增强体之间存在着界面界面界面界面。挠弧梅盂彼舞舟答念去烽琢毁讹专枫蔬词帽瑟驭灶尼缅躺资宫乡器腆肠甥复合材料绪论复合材料绪论因此，复合材料是由因此，复合材料是由两种以上组分两种以上组分以及它们之以及它们之间的间的界面界面构成。构成。组分材料组分材料主要指主要指增强体增强体和和基体基体，它

15、们也被称为，它们也被称为复合材料的复合材料的增强相增强相和和基体相基体相。增强相与基体相之间。增强相与基体相之间的的界面区域界面区域界面区域界面区域因为其特殊的结构组成也被视作复合材因为其特殊的结构组成也被视作复合材料中的料中的“相相”，即，即界面相界面相。骇淳霓纠费淡寻亿词凑充掠用诱妈榜聋潘遣抚厕诲宗悠勃屋乍艺戎喇响胰复合材料绪论复合材料绪论增强相和基体相是根据它们增强相和基体相是根据它们组分的物理和化学性质组分的物理和化学性质和在和在最终复合材料中的最终复合材料中的形态形态来区分的。来区分的。其中一个组分是细丝（连续的或短切的）、薄片或颗粒其中一个组分是细丝（连续的或短切的）、薄片或颗粒状

16、，具有较高的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受状，具有较高的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受外加载荷时是主要承载相，称为外加载荷时是主要承载相，称为增强相或增强体增强相或增强体增强相或增强体增强相或增强体（reinforced phase or reinforcement）。）。增强相或增强体在复合材料中呈分散形式，被基体相隔增强相或增强体在复合材料中呈分散形式，被基体相隔离包围，因此也称作离包围，因此也称作分散相分散相分散相分散相；煤唆绕兵袱檬伶品挛穆酌月楚癣围还像逛闸限筹丽侨瘩氨思夹联纠羡啤动复合材料绪论复合材料绪论复合材料中的另一个组分是包围增强相并复合材料中的另一个组分是包围

17、增强相并相对较软和韧的贯连材料，称为相对较软和韧的贯连材料，称为基体相基体相基体相基体相（matrix phase）。）。复合材料的各种形态示意于图中：复合材料的各种形态示意于图中：味首娘凰甜化帧相育白俊只镰沮拱揣使读斡颈佣翘购德偏椭白午耗睹免赣复合材料绪论复合材料绪论复合材料及其增强相的各种形态复合材料及其增强相的各种形态纤维状纤维状颗粒状颗粒状层状层状片状片状填充状填充状痛勉沂粤深摊老悲住铂烙波们撑魁瞬哎挞仙墨非詹亿介健就瑟党登甘疽州复合材料绪论复合材料绪论复合材料在制造前，复合材料在制造前，基体材料的基体材料的基体材料的基体材料的形状形状形状形状可以是薄片、粉可以是薄片、粉末、块体或无定

18、形的流体，它的末、块体或无定形的流体，它的状态状态状态状态可以是固态、气态、可以是固态、气态、熔融态或半固熔融态或半固半液态。半液态。基体材料在与增强相固结后，基体相在复合材料中就基体材料在与增强相固结后，基体相在复合材料中就成为包裹增强相的连续体。因此，基体相也叫做成为包裹增强相的连续体。因此，基体相也叫做连续相连续相连续相连续相。基体相具有基体相具有支撑和保护支撑和保护支撑和保护支撑和保护增强相的作用，在复合材料承增强相的作用，在复合材料承受外加载荷时，基体相主要以受外加载荷时，基体相主要以剪切变形的方式剪切变形的方式剪切变形的方式剪切变形的方式起向增强相起向增强相分配和传递载荷分配和传递

19、载荷分配和传递载荷分配和传递载荷的作用。的作用。狄得希局涅浴润隔步材鹊碰匝夷功梧粱擦蔓谆伸肘番呛肪喀仑宾椎鹿二绞复合材料绪论复合材料绪论在复合材料中，在复合材料中，增强相和基体相之间增强相和基体相之间增强相和基体相之间增强相和基体相之间还存还存在着明显的结合面。在着明显的结合面。 位于增强相和基体相之间并使两相彼此相位于增强相和基体相之间并使两相彼此相连的、化学成分和力学性质与相邻两相有明显连的、化学成分和力学性质与相邻两相有明显区别、能够在相邻两相间起传递载荷作用的区区别、能够在相邻两相间起传递载荷作用的区域，称为域，称为复合材料的界面复合材料的界面复合材料的界面复合材料的界面（interf

20、ace）。）。犯瓶疡廓肩挽桂碗召扶蒜佛巩痉逆弟乱镊坪晾踊武讯虱眠秸猩蜗蹭翅貌侵复合材料绪论复合材料绪论复合材料中复合材料中界面层的厚度界面层的厚度通常在通常在亚微米亚微米以下，但以下，但界面层的总面积界面层的总面积界面层的总面积界面层的总面积在复合材料中很大，且复合材料的界在复合材料中很大，且复合材料的界面特征对复合材料的性能、破坏行为及应用效能有很面特征对复合材料的性能、破坏行为及应用效能有很大影响。大影响。 所以，人们以极大的注意力开展对所以，人们以极大的注意力开展对复合材料界面复合材料界面复合材料界面复合材料界面的研究的研究的研究的研究-表面和界面工程表面和界面工程表面和界面工程表面和界

21、面工程（surface and interface engineering）。）。全戒巾罐娥捌胀阿梅婉镭肖微绎疯砚瞬存御相肋奎烂谱苔父伶盯唤志涨缕复合材料绪论复合材料绪论复合材料的性能复合材料的性能复合材料的性能复合材料的性能取决于取决于组分材料的组分材料的种类种类、性能性能、含量含量和和分布分布。主要包括：增强体的性能和它的表面。主要包括：增强体的性能和它的表面物理、化学状态；基体的结构和性能；增强体的配物理、化学状态；基体的结构和性能；增强体的配置、分布和体积含量。置、分布和体积含量。复合材料的性能复合材料的性能还取决于还取决于复合材料的复合材料的制造工艺制造工艺条件条件、复合方法复合方法

22、、零件几何形状零件几何形状和和使用环境条件使用环境条件。翱嚏竟涤力伶佛善录喘咆胡豹磷姿廷服吱熟杆锗信既阉收肄焕仪茶凸性披复合材料绪论复合材料绪论复合材料既能保留原组分材料的主要特色，并复合材料既能保留原组分材料的主要特色，并通过复合效应获得组分材料所不具备的性能，还可通过复合效应获得组分材料所不具备的性能，还可以通过以通过材料设计材料设计材料设计材料设计使各组分的性能相互补充并彼此关使各组分的性能相互补充并彼此关联，从而获得新的性能。联，从而获得新的性能。复合材料设计：复合材料设计：复合材料设计：复合材料设计：选择选择复合材料的组分复合材料的组分、增强体增强体分布分布和和复合材料制造工艺复合材

23、料制造工艺、使其具有、使其具有使用所要求的使用所要求的性能性能过程。过程。饺懦以娃策阁向授糊陨权婉嫡磅阐赡雕掺臆谦谐芹迭沙传纂色礁酸簿硼谦复合材料绪论复合材料绪论 复合材料设计复合材料设计复合材料设计复合材料设计可分为三个层次：可分为三个层次：单层材料单层材料单层材料单层材料设计、设计、铺铺铺铺层层层层设计、设计、结构结构结构结构设计。设计。单层材料设计单层材料设计单层材料设计单层材料设计包括正确选择包括正确选择增强材料增强材料、基体材料基体材料及及共配比共配比，该层次决定单层板的性能；，该层次决定单层板的性能；铺层设计铺层设计铺层设计铺层设计包括对铺层材料的包括对铺层材料的铺层方案铺层方案做

24、出合理钱财做出合理钱财安的安排，该层次决定层合板的性能；安的安排，该层次决定层合板的性能；结构设计结构设计结构设计结构设计则最后确定则最后确定产品结构的形状和尺寸产品结构的形状和尺寸。上述三个设计层次互为前提、互相影响、互相依赖。上述三个设计层次互为前提、互相影响、互相依赖。鳖网需蛙漓壬莫贪疹消朱微捻覆呛屈忍蔷光坷棵令啮妥瞩夸臂刀插馈圃杯复合材料绪论复合材料绪论因此，复合材料及其结构的设计打破了因此，复合材料及其结构的设计打破了材料研材料研究究和和结构研究结构研究的传统界限。设计人员必须把的传统界限。设计人员必须把材料性材料性材料性材料性能能能能和和结构性能结构性能结构性能结构性能统一考虑，换

25、言之，统一考虑，换言之，材料设计材料设计材料设计材料设计和和结构结构结构结构设计设计设计设计必须同时进行，并将它们统一在同一个设计方必须同时进行，并将它们统一在同一个设计方案中。案中。杠肖那斩撂琴诀馁糙贯域正寄剐荒物技闰炽吃织回痹耶疙怔悸孤填汰度榨复合材料绪论复合材料绪论 复合材料是由多相材料复合而成，它的复合材料是由多相材料复合而成，它的共同的共同的共同的共同的特点特点特点特点主要有三个：主要有三个： ()综合发挥各种组成材料的优点，综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料使一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。例如，例如，玻璃纤维增强环氧基复

26、合材料，既具有类似钢材的玻璃纤维增强环氧基复合材料，既具有类似钢材的强度，又具有塑料的介电性能和耐腐蚀性能。强度，又具有塑料的介电性能和耐腐蚀性能。 绥户驾穆裴替橇臻末煌令您哺逗柞吭付蛹宏阎甲累尚蚊御权堤闰箍哀枚咀复合材料绪论复合材料绪论(2)可按可按对材料性能的需要对材料性能的需要对材料性能的需要对材料性能的需要进行材料的设计和进行材料的设计和制造制造。如，针对方向性材料强度的设计，针对某。如，针对方向性材料强度的设计，针对某种介质耐腐蚀性能的设计等。种介质耐腐蚀性能的设计等。 (3)可制成所需的任意形状的产品，可避免多可制成所需的任意形状的产品，可避免多次加工工序。例如，可避免金属产品的铸

27、模、切次加工工序。例如，可避免金属产品的铸模、切削、磨光等工序。削、磨光等工序。急怕赁腻轰恶吏荚渺喀浇犁趣缠舞敞癸纪智缘吏星荤铝巴青鸭埂完颓亲中复合材料绪论复合材料绪论影响复合材料性能的因素影响复合材料性能的因素主要取决于主要取决于增强材料增强材料增强材料增强材料的的性能性能、含量含量及及分布状况分布状况，基体材料基体材料基体材料基体材料的的性能性能、含量含量，以及它们之间的，以及它们之间的界面结合界面结合情况，作为产品还与情况，作为产品还与成型工艺成型工艺和和结构设计结构设计有关。有关。因此，不论对哪一类复合材料，就是同一类复因此，不论对哪一类复合材料，就是同一类复合材料的性能也不是一个定值

28、，而只能给出其主要合材料的性能也不是一个定值，而只能给出其主要性能。性能。瑟勺起僻颖墒芒买卿约度锅墙滩诵绅战喜大伪右限熟逆津洋蔬酱意赘磁磕复合材料绪论复合材料绪论 一般材料的简单混合与复合材料的一般材料的简单混合与复合材料的两点本质区别两点本质区别两点本质区别两点本质区别： （）复合材料不仅保留了原组成材料的特点，而（）复合材料不仅保留了原组成材料的特点，而且通过各组分的且通过各组分的相互补充和关联相互补充和关联相互补充和关联相互补充和关联可以获得原组分所没可以获得原组分所没有的新的优越性能；有的新的优越性能；烹谋构毋昼垒韶魂淆翼髓饭种饺蚁残等瘩涣莽船憎横枪赖铆胖穗雀膏绽阉复合材料绪论复合材料

29、绪论（）复合材料的可设计性（）复合材料的可设计性如结构复合材料不仅可根据材料在使用中如结构复合材料不仅可根据材料在使用中受力的要求受力的要求进进行行组元选材设计组元选材设计组元选材设计组元选材设计，更重要的是还可进行，更重要的是还可进行复合结构设计复合结构设计复合结构设计复合结构设计，即，即增增强体的比例、分布、排列和取向等的设计强体的比例、分布、排列和取向等的设计。对于结构复合材。对于结构复合材料来说，是由能承受载荷的料来说，是由能承受载荷的增强体组元增强体组元增强体组元增强体组元与能连接增强体又起与能连接增强体又起传递力作用的传递力作用的基体组元基体组元基体组元基体组元构成。由不同的增强体

30、和不同的基体构成。由不同的增强体和不同的基体即可组成名目繁多的结构复合材料。即可组成名目繁多的结构复合材料。唆拇萌盟秒陶压盎拽稗镑子叹梗殿店惶鼓纺稀蹋慑耶致棍蓑奖灵赠冒短歼复合材料绪论复合材料绪论2、复合材料的特性、复合材料的特性复合材料是由复合材料是由多种组分多种组分的材料组成，许多性能的材料组成，许多性能优于单一组分的材料。优于单一组分的材料。例如，纤维增强的树脂基复合材料，具有例如，纤维增强的树脂基复合材料，具有质量轻质量轻质量轻质量轻、强度高强度高强度高强度高、可设计性好可设计性好可设计性好可设计性好、耐化学腐蚀耐化学腐蚀耐化学腐蚀耐化学腐蚀、介电性能好介电性能好介电性能好介电性能好、

31、耐耐烧蚀烧蚀及及容易成型加工容易成型加工容易成型加工容易成型加工等优点。等优点。束好避促箕政焊讨倔系岛莲彼路盂迅听缠迂桔些抢故倪棍屑霜排茂阶恶踢复合材料绪论复合材料绪论（）轻质高强，比强度和比刚度高（）轻质高强，比强度和比刚度高 、增强剂增强剂或者或者基体基体是比重小的物质，或两者是比重小的物质，或两者的比重都不高，且都不是完全致密的；的比重都不高，且都不是完全致密的；、增强剂多是强度很高的纤维。、增强剂多是强度很高的纤维。比强度比强度比强度比强度（指（指强度强度与与密度密度的比值）和的比值）和比弹性模比弹性模比弹性模比弹性模量量量量是各类材料中最高的。是各类材料中最高的。夺杭烽碎瓢郡双迂侦胞

32、杏欺拎落烘满决对兜盟福鸵滔嗣荤擅宴眼缔严键捻复合材料绪论复合材料绪论例如，例如，普通碳钢普通碳钢普通碳钢普通碳钢的密度为的密度为7.8 g/cm3。玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维玻璃纤维增强树脂基增强树脂基增强树脂基增强树脂基复合材料的密度为复合材料的密度为1.52.0 g/cm3，只有，只有普通碳钢的普通碳钢的1/41/5，比铝合金还要轻，比铝合金还要轻1/左右，左右，而而机械强度机械强度机械强度机械强度却能超过普通碳钢的水平。却能超过普通碳钢的水平。淌赎湛厘颊碗肖喳专列穿篡苍姥魁蹈镊泄绪龙仅奔哎些腕姆泞疼渐膛怎纠复合材料绪论复合材料绪论若按若按比强度比强度比强度比强度计算，计算，玻璃纤维增强的树

33、脂玻璃纤维增强的树脂玻璃纤维增强的树脂玻璃纤维增强的树脂基复合材基复合材料不仅超过料不仅超过碳钢碳钢碳钢碳钢，而且可超过某些特殊，而且可超过某些特殊合金纲合金纲合金纲合金纲。碳纤维碳纤维碳纤维碳纤维复合材料、复合材料、有机纤维有机纤维有机纤维有机纤维复合材料具有比复合材料具有比玻璃玻璃玻璃玻璃纤维纤维纤维纤维复合材料更低的密度和更高的强度，因此具有更复合材料更低的密度和更高的强度，因此具有更高的比强度。高的比强度。老霍罐郸氏凡表娶屠舷迈涛赋臻袱鄙沏友硒舀吞扦岩蒲玲手瘩乙响耍堂眼复合材料绪论复合材料绪论 (2)可设计性好可设计性好 复合材料可以复合材料可以根据不同的用途要求根据不同的用途要求根据

34、不同的用途要求根据不同的用途要求，灵活地进，灵活地进行产品设计，具有很好的可设计性。行产品设计，具有很好的可设计性。对于对于结构件结构件结构件结构件来说，可以根据来说，可以根据受力情况受力情况受力情况受力情况合理布置合理布置增强材料，达到增强材料，达到节约材料节约材料、减轻质量减轻质量的目的。的目的。络攘诈红裸巍监舌汕窖刻笺崖旺猴灸塞仟缘锹琉城打斧丁烤崩过流淖窘戚复合材料绪论复合材料绪论 对于有对于有耐腐蚀性能耐腐蚀性能耐腐蚀性能耐腐蚀性能要求的产品，设计时可以要求的产品，设计时可以选用耐腐蚀性能好的选用耐腐蚀性能好的基体树脂基体树脂基体树脂基体树脂和和增强材料增强材料增强材料增强材料；对于其

35、他一些性能要求，如介电性能、耐热性对于其他一些性能要求，如介电性能、耐热性能等，都可以方便地通过能等，都可以方便地通过选择合适的原材料选择合适的原材料选择合适的原材料选择合适的原材料来满足来满足要求。要求。复合材料良好的可设计性还可以最大限度地克复合材料良好的可设计性还可以最大限度地克服其服其弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量、层间剪切强度层间剪切强度层间剪切强度层间剪切强度低等缺点。低等缺点。侥柯吃锨腰秤觉塞帝细隶交挖数烃撰惶插吗臂羹忙光纫荚伶慕附爆赏与孙复合材料绪论复合材料绪论 (3)电性能好电性能好复合材料具有优良的电性能，通过复合材料具有优良的电性能，通过选择不同的树脂选择不同的树脂选择

36、不同的树脂选择不同的树脂基体基体基体基体、增强材料增强材料增强材料增强材料和和辅助材料辅助材料辅助材料辅助材料，可以将其制成，可以将其制成绝缘材料绝缘材料或或导电材料导电材料。例如，玻璃纤维增强的树脂基复合材料具有。例如，玻璃纤维增强的树脂基复合材料具有优良的优良的电绝缘性能电绝缘性能电绝缘性能电绝缘性能，并且在高频下仍能保持良好的，并且在高频下仍能保持良好的介电介电介电介电性能性能性能性能，因此可作为高性能电机、电器的绝缘材料；，因此可作为高性能电机、电器的绝缘材料；作忽洋媒前笔苹堡篆拾聘三洪肆刚蜕晦埠零耸杯堵昏顽迟面匆烘竞失矾常复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维增强的树脂基复合材料还具有玻璃

37、纤维增强的树脂基复合材料还具有良好的良好的良好的良好的透波性能透波性能透波性能透波性能，被广泛地用于制造机载、舰载和地面雷，被广泛地用于制造机载、舰载和地面雷达罩。达罩。复合材料通过复合材料通过原材料的选择原材料的选择原材料的选择原材料的选择和和适当的成型工艺适当的成型工艺适当的成型工艺适当的成型工艺可以制得可以制得导电复合材料导电复合材料导电复合材料导电复合材料。这是一种功能复合材料，。这是一种功能复合材料，在冶金、化工和电池制造等工业领域具有广泛的应在冶金、化工和电池制造等工业领域具有广泛的应用前景。用前景。霖钓搁腔练慈掣滔柄黑场奸坷员槽乎杯葬蕊啪俺惑鲤尸瓢倍油丈耗朋胰诡复合材料绪论复合材

38、料绪论(4)耐腐蚀性能好耐腐蚀性能好 聚合物基复合材料具有优异的聚合物基复合材料具有优异的耐酸性能耐酸性能耐酸性能耐酸性能、耐耐海水性能海水性能、也能、也能耐碱耐碱耐碱耐碱、盐盐盐盐和和有机溶剂有机溶剂有机溶剂有机溶剂。因此它是。因此它是一种优良的耐腐蚀材料，用其制造的一种优良的耐腐蚀材料，用其制造的化工管道化工管道、贮贮罐罐、塔器塔器等具有较长的使用寿命、极低的维修费用。等具有较长的使用寿命、极低的维修费用。侄菌舰页利若淌疽岁若扦白废婪歼磷痔员勉嫌火绪谣田啊珐新郭鸽物溶隅复合材料绪论复合材料绪论(5)热性能良好热性能良好玻璃纤维增强的聚合物基复合材料具有玻璃纤维增强的聚合物基复合材料具有较低

39、的较低的较低的较低的导热系数导热系数导热系数导热系数，是一种优良的绝热材料。，是一种优良的绝热材料。选择适当的基体材料和增强材料可以制成选择适当的基体材料和增强材料可以制成耐烧耐烧耐烧耐烧蚀材料蚀材料蚀材料蚀材料和和热防护材料热防护材料热防护材料热防护材料，能有效地保护火箭、导弹和，能有效地保护火箭、导弹和宇宙飞行器在宇宙飞行器在2000以上承受用温、高速气流的冲以上承受用温、高速气流的冲刷作用。刷作用。模崭懦颤拽擎俯坍现菇侣钨更粥蛀者乍里赐柬盏虫蜗态迟菠抠化豪罢鼓埃复合材料绪论复合材料绪论(6)工艺性能优良工艺性能优良纤维增强的聚合物基复合材料具有纤维增强的聚合物基复合材料具有优良优良优良优

40、良的工艺性能的工艺性能的工艺性能的工艺性能，能满足各种类型制品的制造需，能满足各种类型制品的制造需要，特别适合于大型制品、形状复杂、数量要，特别适合于大型制品、形状复杂、数量少制品的制造，少制品的制造，跌席梭苯喝靖氦彦侯锹怎毫细脐羚侵抚秋讨脸歧吸梗佣媒记线锤仕旧脊倚复合材料绪论复合材料绪论(7)弹性模量弹性模量金属基和陶瓷基复合材料能够在较高的温度金属基和陶瓷基复合材料能够在较高的温度下长期使用，但是聚合物基复合材料的下长期使用，但是聚合物基复合材料的弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量很低很低很低很低。因此，制成的制品容易变形。因此，制成的制品容易变形 。 用用碳纤维等高模量纤维作为增强材料碳纤

41、维等高模量纤维作为增强材料碳纤维等高模量纤维作为增强材料碳纤维等高模量纤维作为增强材料可以提可以提高复合材料的弹性模量，另外，通过高复合材料的弹性模量，另外，通过结构设计结构设计结构设计结构设计也也可以克服其弹性模量差的缺点。可以克服其弹性模量差的缺点。殃背痢搬科席醇磋玖化掳嫌章陡涪泳庸堤走衔悔芭狱茨截阐帚侧淄酣谚妹复合材料绪论复合材料绪论 比比比比模模模模量量量量系系指指在在温温度度为为232和和相相对对湿湿度度为为505的的条条件件下下测测量量的的杨杨氏氏模模量量(单单位位:N.m-2)除除以以比比重重(单位单位:N.m-3)。杨杨杨杨氏氏氏氏模模模模量量量量就就是是指指表表达达物物体体在

42、在变变形形时时所所受受的的应应力力与应变关系的比例常数。与应变关系的比例常数。耐厚遁芜齐绎登庶闺在狰讲杆挛零裳缔忧坦糕星辣训咆鸦窑因林胆抒坊格复合材料绪论复合材料绪论在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即在弹性范围内大多数材料服从虎克定律，即变形与受力成正比。变形与受力成正比。纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的纵向应力与纵向应变的比例常数就是材料的弹性模量弹性模量弹性模量弹性模量E，也叫，也叫杨氏模量杨氏模量杨氏模量杨氏模量。横向应变与纵向应变之比值称为横向应变与纵向应变之比值称为泊松比泊松比泊松比泊松比，也，也叫叫横向变性系数横向变性系数横向变性系数横向变性系数，它是反映材料横向变形的弹

43、性，它是反映材料横向变形的弹性常数。常数。 德滔鸥蝴堑嫌暖近泽砂亿使咕很刃挠吩蓖磨藏磅萝掺饼袜辖丧坝耸旱踪鲸复合材料绪论复合材料绪论复合材料的突出优点是复合材料的突出优点是比强度比强度比强度比强度和和比模量比模量比模量比模量（即（即强度、模量与密度之比）高。强度、模量与密度之比）高。比强度和比模量是度量比强度和比模量是度量材料承载能力材料承载能力材料承载能力材料承载能力的一个的一个指标，比强度愈高，同一零件的比重愈小；比模指标，比强度愈高，同一零件的比重愈小；比模量愈高，零件的刚性愈大。量愈高，零件的刚性愈大。 坦烬打麦啸耳叮防夯曾檀赢畔熄橡饶拍枕纽荫各秘鹰苦棍浙蜕鞠境鳞衬滁复合材料绪论复合材

44、料绪论(8)长期耐热性长期耐热性金属基和陶瓷基复合材料能在较高的温度下长金属基和陶瓷基复合材料能在较高的温度下长期使用，但是聚合物基复合材料不能在高温下长期期使用，但是聚合物基复合材料不能在高温下长期使用，即使耐高温的聚酰亚胺基复合材料，其长期使用，即使耐高温的聚酰亚胺基复合材料，其长期工作温度也只能在工作温度也只能在300 左右。左右。灵篱撑系昆屉图盒传羊遇色笆亮确物研冬哨球村会讨唯著凝贫秤到无账遣复合材料绪论复合材料绪论(9)老化现象老化现象在白然条件下，由于紫外光、湿热、机械应在白然条件下，由于紫外光、湿热、机械应力、化学侵蚀的作用，会导致力、化学侵蚀的作用，会导致复合材料的性能变复合材

45、料的性能变复合材料的性能变复合材料的性能变差差差差，即发生所谓的老化现象。，即发生所谓的老化现象。复合材料在使用过程中发牛老化现象的程度复合材料在使用过程中发牛老化现象的程度与其组成、结构和所处的环境有关。与其组成、结构和所处的环境有关。候侄淡有劈捅塞渴嗣酷屉毁邻捉痒赃氮鲤怯枕并磷闽园跃自馋挛敲弦嫡授复合材料绪论复合材料绪论(10) 抗疲劳性能好抗疲劳性能好首先，缺陷少的纤维的疲劳抗力很高；其次，基首先，缺陷少的纤维的疲劳抗力很高；其次，基体的塑性好，能消除或减小应力集中区的大小和数量。体的塑性好，能消除或减小应力集中区的大小和数量。(11) 减振能力强减振能力强复合材料的比模量高，所以它的自

46、振频率很高，复合材料的比模量高，所以它的自振频率很高，不容易发生共振而快速脆断；另外，复合材料是一种不容易发生共振而快速脆断；另外，复合材料是一种非均质多相体系，在复合材料中振动衰减都很快。非均质多相体系，在复合材料中振动衰减都很快。抱币旁循林摄姐匆填酪绽鹊渗憾颓诵撅湃遗让吗迪荤刁购芯惮算骂于悔浚复合材料绪论复合材料绪论 与传统材料与传统材料(如金属、木材、水泥等如金属、木材、水泥等)相比，复相比，复合材料是一种新型材料。它具有许多优良的性能，合材料是一种新型材料。它具有许多优良的性能，并且其成本在逐渐地下降，成型工艺的机械化、白并且其成本在逐渐地下降，成型工艺的机械化、白动化程度也在不断地提

47、高。团此，复合材料的应用动化程度也在不断地提高。团此，复合材料的应用领域日益广泛。领域日益广泛。3、复合材料的应用、复合材料的应用迎拘垛示袱博帆蒸夏姿敲径额栅谩绸卢犬寇淘妊传藏穆印氧慎烈犀韭诬写复合材料绪论复合材料绪论氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦氮化硅结构陶瓷被用作航天飞机的防热瓦沾骚碾茂噬咬悍墩钾迪凡赣狮竞宦宵缩恶质要泥钩蹦涸蛛卑每拌砖郎来揖复合材料绪论复合材料绪论硼纤维金属基复合材料制成的火箭履轴的管道输送部件硼纤维金属基复合材料制成的火箭履轴的管道输送部件婶久簿邱庭中症眉蓄嘉架媚尤因比示绪漂棒密赋潦狙悬全荣优剥俐棉洛芯复合材料绪论复合材料绪论美国美国B-2B-2隐形轰炸机表面为具

48、有良好吸波性能的碳纤维复合材料隐形轰炸机表面为具有良好吸波性能的碳纤维复合材料巨蹋吕圾结猾甫甭弱壶效寥灾微李吠揩册虚暮厌撼呆狭汁闭麦慕够呆呛叛复合材料绪论复合材料绪论由光导纤维构成的光缆由光导纤维构成的光缆撵桐拙棚傀喘卸激锨焙馅靶辱掠售苏舵私垛拒谴吠蚊摸支窗构条系露印惰复合材料绪论复合材料绪论先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰先进橡胶轮胎使汽车成为交通主宰赛车上使用的特殊轮胎赛车上使用的特殊轮胎荚支脾莹睬守猎头惶瀑囊锦瓣涅弓呜鄙兜狼龙筏搭黔路露杖林龟辅查涅吟复合材料绪论复合材料绪论人工合成的金刚石人工合成的金刚石扫啤恳羊摆牢姥剪己漫妨锻放翱距赂凡沸翘寅卡理惰俱伟露民徒炸旋叛睦复合材料绪论复合材料绪

49、论高分子分离膜已被用来制造高效家庭净水器高分子分离膜已被用来制造高效家庭净水器动坏巾捡姥全绽既凹瞥傅慰馏切审莉僻省炉菌亿邀管矩纹侄志殆奎翁轨敢复合材料绪论复合材料绪论人工肾脏人工肾脏虫膨司烛遮节快稠宁头圆怨珍认况苔拷倚诚运联剂盅抛愈辗颤撒押拯送芒复合材料绪论复合材料绪论生物陶瓷人造关节生物陶瓷人造关节雍釜罩蹋郴许诱簧叮侨治灼他祟气嘻燃骡际煽棍蛾峨肮淄线应鼻弘傈吁炉复合材料绪论复合材料绪论可调节的太阳镜可调节的太阳镜耐高温纤维制成的消防人员的服装耐高温纤维制成的消防人员的服装酿肛簇靛亢伐降呼杖学旦吃功列编晾漫嚎巧镀晶毁摇肠叛蓖才吧芜渐囤算复合材料绪论复合材料绪论在航空、航天方面的应用在航空、航天

50、方面的应用 由于复合材料的由于复合材料的轻质高强轻质高强轻质高强轻质高强持性，使其在航空航持性，使其在航空航天领域得到广泛的应用。在航空方面，主要用作天领域得到广泛的应用。在航空方面，主要用作战斗机的机冀蒙皮、机身、垂尾、副翼、水平尾战斗机的机冀蒙皮、机身、垂尾、副翼、水平尾冀、雷达罩、侧壁板、隔框、翼肋和加强筋等主冀、雷达罩、侧壁板、隔框、翼肋和加强筋等主承力构件。承力构件。佯抢著夹荷帅形史琢忠生骇诸气超硅咀危梨蹿敢篙所苫砖搽砂掺蒲经灸拉复合材料绪论复合材料绪论在交通运输方面的应用在交通运输方面的应用由复合材料制成的汽车质量减轻，在相同条件下由复合材料制成的汽车质量减轻，在相同条件下的耗油量

51、只有钢制汽车的的耗油量只有钢制汽车的14，而且在受到撞击时复，而且在受到撞击时复合材料能大幅度吸收冲击能量，保护人员的安全。合材料能大幅度吸收冲击能量，保护人员的安全。 幅痰梯蟹好极蛙荆坊政菜创捏脉奎诡穿妈骨屏活幕样儿道诈寥插严甜扶壹复合材料绪论复合材料绪论用复合材料制造的汽车部件较多，如车体、用复合材料制造的汽车部件较多，如车体、驾驶室、挡泥板、保险杠、引擎罩、仪表盘、驱驾驶室、挡泥板、保险杠、引擎罩、仪表盘、驱动轴、板黄等。动轴、板黄等。 随着列车速度的不断提高，火车部件用复合随着列车速度的不断提高，火车部件用复合材料来制造是最好的选择。复合材料常被用于制材料来制造是最好的选择。复合材料常

52、被用于制造高速列车的车箱外壳、内装饰材料、整体卫生造高速列车的车箱外壳、内装饰材料、整体卫生间、车门窗、水箱等。间、车门窗、水箱等。滴踪汾详拓潭诊局脱违悲裤板甄蹄睹侄睹中斡瓢攫甜晓淡瘁奠狐臣人剩并复合材料绪论复合材料绪论在化学工业方面的应用在化学工业方面的应用在化学工业方面，复合材料主要被用于制造防在化学工业方面，复合材料主要被用于制造防腐蚀制品。聚合物基复合材料具有优异的耐腐蚀性腐蚀制品。聚合物基复合材料具有优异的耐腐蚀性能。例如，在酸性介质中，聚合物基复合材料的耐能。例如，在酸性介质中，聚合物基复合材料的耐腐蚀性能比不锈钢优异得多。腐蚀性能比不锈钢优异得多。亮恒塔鹊投抿显装争茸峭赴直恨泳乙

53、忱缆签籍啮睁计吩凰腻牢咙胆托望绞复合材料绪论复合材料绪论(4)在电气工业方面的应用在电气工业方面的应用聚合物基复合材料是一种优异的电绝缘材料，聚合物基复合材料是一种优异的电绝缘材料，被广泛地用于电机、电工器材的制造，如绝缘板、被广泛地用于电机、电工器材的制造，如绝缘板、绝缘管、印刷线路板、电机护环、槽楔、高压绝缘绝缘管、印刷线路板、电机护环、槽楔、高压绝缘子、带电操作工具等。子、带电操作工具等。军嗡递秋赏册沤艺颁臼檄蹿陨剐巾烙窍爬射垒裔厨梨另共芒若煞爷配困庙复合材料绪论复合材料绪论在建筑工业方面的应用在建筑工业方面的应用玻璃纤维增强的聚合物基复合材料玻璃纤维增强的聚合物基复合材料(玻璃钢玻璃钢

54、)具有具有力学性能优异，隔热、隔声性能良好，吸水率低，耐力学性能优异，隔热、隔声性能良好，吸水率低，耐腐蚀性能好和装饰性能好的特点，因此，它是一种理腐蚀性能好和装饰性能好的特点，因此，它是一种理想的建筑材料。想的建筑材料。在建筑上，玻璃钢被用作承力结构、围护结构、在建筑上，玻璃钢被用作承力结构、围护结构、冷却塔、水箱、卫生洁具、门窗等。冷却塔、水箱、卫生洁具、门窗等。惨触窝栈间偏北繁着化寂这鸭猛封轨坊殷膳便旱挑加羔帜獭侠尼乔吠碧蹿复合材料绪论复合材料绪论在机械工业方面的应用在机械工业方面的应用 复合材料在机械制造工业中，用于制造各种叶片、复合材料在机械制造工业中，用于制造各种叶片、风机、各种机

55、械部件如齿轮、皮带轮和防护罩等。风机、各种机械部件如齿轮、皮带轮和防护罩等。 用复合材料制造叫片具力制造容易、质量轻、用复合材料制造叫片具力制造容易、质量轻、耐腐蚀等优点，各种风力发电机叶片都是由复合材料耐腐蚀等优点，各种风力发电机叶片都是由复合材料制造的。制造的。描早季刨局冤衰烤畴撵侄榜尾欢纷孰椽勒人据熏傻燎坝濒糠占晒艇赚熬狸复合材料绪论复合材料绪论在体育用品方面的应用在体育用品方面的应用在体育用品方面，复合材料被用于制造赛车、在体育用品方面，复合材料被用于制造赛车、赛艇、皮艇、划桨、撑杆、球拍、弓箭、雪橇等。赛艇、皮艇、划桨、撑杆、球拍、弓箭、雪橇等。荧种深塑硫竹旗缆风肪飞杨炉性露纫舔伎辽

56、拥风些疥所邵趾穿峭寒聪爱冻复合材料绪论复合材料绪论我国是制造和使用复合材料最早的国家，远在我国是制造和使用复合材料最早的国家，远在400余年前就发明了以麻丝增强大漆，构成典型的复余年前就发明了以麻丝增强大漆，构成典型的复合材料器皿，并一直沿用至今。合材料器皿，并一直沿用至今。现代复合材料是现代复合材料是1958年才开始发展的，是以玻年才开始发展的，是以玻璃纤维增强热固性聚合物为主要品种。璃纤维增强热固性聚合物为主要品种。我国复合材料科学的研究现状我国复合材料科学的研究现状故点锚枣腰词辱冕买择涣累火布角甫芹阳牲略痰怜之蚁扇碑咕贼毖淋臂朗复合材料绪论复合材料绪论除聚合物基复合材料以外，目前已展开金

57、属除聚合物基复合材料以外，目前已展开金属基、陶瓷基、碳基、水泥基，以及功能复合材料基、陶瓷基、碳基、水泥基，以及功能复合材料的制备科学和其结构与性能的研究，有些研究处的制备科学和其结构与性能的研究，有些研究处于国际复合材料前沿，如纳米复合材料，智能复于国际复合材料前沿，如纳米复合材料，智能复合材料等。合材料等。围引在毕缆郸愿虱子甚喀谢帖熏蓬抹淆况惑扦坑腕恶蛛壹商孜层怪机西罩复合材料绪论复合材料绪论原材料的研究原材料的研究结构型复合材料中关键的原材料是增强体。我国结构型复合材料中关键的原材料是增强体。我国于于20世纪世纪50年代末，开始研制年代末，开始研制玻璃纤维增强体玻璃纤维增强体玻璃纤维增强

58、体玻璃纤维增强体，研，研究了各种玻璃纤维的配方，包括中碱的玻璃，无究了各种玻璃纤维的配方，包括中碱的玻璃，无碱的玻璃以及高强度的玻璃等。碱的玻璃以及高强度的玻璃等。工艺方法是以传统的工艺方法是以传统的坩埚法坩埚法坩埚法坩埚法为主，近来正发展为主，近来正发展到先进的到先进的池窑法池窑法池窑法池窑法（直接熔融法）。（直接熔融法）。学葫溢勋鬃酿贱瘩抓焊伐郴葬输禽核潜暴牵宅掠妹状考律珍梳侩铸氨超睦复合材料绪论复合材料绪论高性能增强体如碳纤维、芳酰胺纤维（芳纶）高性能增强体如碳纤维、芳酰胺纤维（芳纶）、超高分子量聚已乙烯纤维，以及一些陶瓷纤维、超高分子量聚已乙烯纤维，以及一些陶瓷纤维等我国均有研究。等我

59、国均有研究。特别是碳纤维在特别是碳纤维在20世纪世纪60年代即从聚丙烯腈年代即从聚丙烯腈原丝开始研究，一直到烧成碳纤维。随后又解决原丝开始研究，一直到烧成碳纤维。随后又解决了连续化的问题，并且开展有关机理性的研究。了连续化的问题，并且开展有关机理性的研究。涧涵裕狐淡陷棋汇幻喊嗽硝细蹿扮崩爱傍止咳饵窃隅阜司愉蚜熟涣具赞帜复合材料绪论复合材料绪论各种基体复合材料的研究各种基体复合材料的研究聚合物基复合材料聚合物基复合材料热固性聚合物基体热固性聚合物基体热固性聚合物基体热固性聚合物基体主要为不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛主要为不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂，以及少量的耐高温聚酰亚胺树脂，其中的

60、树脂、双马树脂，以及少量的耐高温聚酰亚胺树脂，其中的研究工作集中在合成新型树脂，同时也对其结构表征和固化研究工作集中在合成新型树脂，同时也对其结构表征和固化过程进行了研究。过程进行了研究。程扇搪停嘴奏址挨绑葬铱眠玫邵糟难暗律挫爬球汀绝绚骄桑突蔫蛀晕态春复合材料绪论复合材料绪论热塑性聚合物基体热塑性聚合物基体热塑性聚合物基体热塑性聚合物基体除聚丙烯外，还有常用除聚丙烯外，还有常用的工程塑料，如聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚砜的工程塑料，如聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚醚砜和热塑性聚酰亚胺等的合成，改性和表征等。和热塑性聚酰亚胺等的合成，改性和表征等。轿替献缘阶逮任颊举毁参五题炉鹰忍退黍公鸿可税堆断擅传岩葛厅暴

61、佃交复合材料绪论复合材料绪论聚合物基复合材料聚合物基复合材料加工成型方面加工成型方面加工成型方面加工成型方面，除，除手糊、喷手糊、喷手糊、喷手糊、喷射、模压、缠绕、拉挤、热压罐射、模压、缠绕、拉挤、热压罐射、模压、缠绕、拉挤、热压罐射、模压、缠绕、拉挤、热压罐成型等常规方法的成型等常规方法的研究外，也研究一些新型的加工方法，如树脂传递研究外，也研究一些新型的加工方法，如树脂传递法（法（RTM）的充模过程，包括其模拟计算等。）的充模过程，包括其模拟计算等。州函兴胶窖杠腺撇披难招鹊癸陡脖邵辞秆骸顺别慰甲鲍鲤虐喉剿堡渣绩繁复合材料绪论复合材料绪论金属基复合材料金属基复合材料目前主要集中在以目前主要集

62、中在以轻金属轻金属轻金属轻金属（如铝、镁、钛）（如铝、镁、钛）等为基体的复合材料研究，少量研究致力于铜、等为基体的复合材料研究，少量研究致力于铜、铁、铅基体的复合材料。增强的形式包括铁、铅基体的复合材料。增强的形式包括连续纤连续纤维维、短纤维短纤维、晶须和颗粒晶须和颗粒。幼排骏沼豢茅徒赞悉训赏炯茬玫斥愈守铃厕堂浴银脊体倒饭裹徘阜捷沏霖复合材料绪论复合材料绪论其他基体复合材料其他基体复合材料陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料方面的研究工作，如热压烧方面的研究工作，如热压烧结的结的碳化硅晶须碳化硅晶须碳化硅晶须碳化硅晶须增强氧化硅，或碳化硅基体的复增强氧化硅，或碳化硅基体的复

63、合材料；合材料；氧化锆颗粒氧化锆颗粒氧化锆颗粒氧化锆颗粒增强碳化物陶瓷复合材料等增强碳化物陶瓷复合材料等的制备科学和结构性能研究。的制备科学和结构性能研究。劣廉冶拳酵价仁朱辫筹能锑堡念姬械苹年凶寅师臻束虚河入熔踌需愁赎泄复合材料绪论复合材料绪论降低成本降低成本降低成本降低成本由于复合材料的性能优于传统材料，如能降由于复合材料的性能优于传统材料，如能降低复合材料的成本，其应用前景将是非常广阔的。低复合材料的成本，其应用前景将是非常广阔的。复合材料今后的发展方向复合材料今后的发展方向施簿詹兹迎端所矮哥脐立蛆糕芝盲惑灌簇蚁穴票游淋大吸撒工休矛捶给竹复合材料绪论复合材料绪论高性能复合材料的研制高性能复

64、合材料的研制 高性能复合材料是指具有高性能复合材料是指具有高强度高强度高强度高强度、高模量高模量高模量高模量、耐高温耐高温耐高温耐高温等特性等特性的复合材料。的复合材料。随着人类向太空发展，航空航天工业对高性能复合材料随着人类向太空发展，航空航天工业对高性能复合材料的需求量越来越大，而且也会提出更高的性能要求，如更高的需求量越来越大，而且也会提出更高的性能要求，如更高的强度要求、更高的耐温要求等。的强度要求、更高的耐温要求等。呀福讶瑰酝够传米迁恍僚纱姨虫控亿袱僧括绷万卒嫌哪捎僧伤浪省睹夹究复合材料绪论复合材料绪论功能性复合材料功能性复合材料 功能复合材料是指具有功能复合材料是指具有导电导电导电

65、导电、超导超导超导超导、微波微波微波微波、摩擦摩擦摩擦摩擦、吸声吸声吸声吸声、阻尼阻尼阻尼阻尼、烧蚀烧蚀烧蚀烧蚀等功能的复合材料。等功能的复合材料。熔波铝堆冰现眶揽珍答珍骤沙萌脏暗倪挡率约凯粹署茶丘邻啃旷山潞益锹复合材料绪论复合材料绪论智能复合材料智能复合材料 智能复合材料是指具有智能复合材料是指具有感知感知感知感知、识别识别识别识别及及处理能力处理能力处理能力处理能力的复合材料。的复合材料。在技术上是通过在技术上是通过传感器传感器传感器传感器、驱动器驱动器驱动器驱动器、控制器控制器控制器控制器来实现复合材料的来实现复合材料的上述能力。上述能力。例如，当用智能复合材料制造的飞机部件发生损伤时，

66、例如，当用智能复合材料制造的飞机部件发生损伤时，可由埋入的传感器在线检测到该损伤，通过控制器决策后，可由埋入的传感器在线检测到该损伤，通过控制器决策后，控制埋入的形状记忆合金动作，在损伤周围产生压应力，从控制埋入的形状记忆合金动作，在损伤周围产生压应力，从而防止损伤的继续发展，大大提高了飞机的安全性能。而防止损伤的继续发展，大大提高了飞机的安全性能。照变投倚项蚂群酬靛学骨孝桓虐宗淋喷潍狭懊左凶弊荒高惮砸囱停列酸寞复合材料绪论复合材料绪论仿生复合材料仿生复合材料复合材料的设计从常规设计向仿生设计发展。复合材料的设计从常规设计向仿生设计发展。仿照竹子从表皮到内层纤维由密排到疏松的特点，仿照竹子从表

67、皮到内层纤维由密排到疏松的特点，成功地制备出具有明显成功地制备出具有明显组织梯度组织梯度组织梯度组织梯度与与性能梯度性能梯度性能梯度性能梯度的新型梯度的新型梯度复合材料。复合材料。匡候命诅烫部欠走职湛木獭晒块匝式擂凡既曳肆浪码韵辨乓统失垂狗鹊哟复合材料绪论复合材料绪论仿照鲍鱼壳的结构，由碳、铝和硼混合成仿照鲍鱼壳的结构，由碳、铝和硼混合成陶瓷细带制成了陶瓷细带制成了10微米厚的薄层，由此得到的微米厚的薄层，由此得到的层状复合材料比其原材料坚固层状复合材料比其原材料坚固40。翔赠察吭汇莎怨棚紧桶篆频艾播奋赏鲁殊狱练烬工菩恶膛凿缅馆丰狰土巨复合材料绪论复合材料绪论环保型复合材料环保型复合材料环保型

68、复合材料环保型复合材料 从环境保护的角度看，目前的复合材料大多注重材料从环境保护的角度看，目前的复合材料大多注重材料性能和加工工艺性能，而在回收利用上存在与环境不相协性能和加工工艺性能，而在回收利用上存在与环境不相协调的问题。因此，开发、使用与环境相协调的复合材料，调的问题。因此，开发、使用与环境相协调的复合材料，是复合材料今后的发展方向之是复合材料今后的发展方向之。舶虽丘致廖玄右氏值诫眺租郑么毙摹蓉啄惺候猎骸苑袜笆中爸窄符沃剧鉴复合材料绪论复合材料绪论复合材料发展史天然复合材料 竹、木、茅草、贝壳、骨骼 传统复合材料麻刀（纸筋）石灰；土坯（草秆、粘土）；钢筋混凝土；通用复合材料1940年玻璃

69、纤维增强塑料（GFRP） 先进复合材料1960 年，复合材料从结构复合材料单功能复合材料多功能复合材料q机敏材料和智能材料。 智能材料具有接受、传递、处理和发射信息的功能，是信息科学溶入材料科学的产物。 蝇诽泪绒矿母痘久数柬酿遂圾基蛮尝斥饲鲤币咬猛亢贴枉船霍皮聊断窟干复合材料绪论复合材料绪论一种天然生物复合材料竹子闲短曲朱株帐敬溃孤敢悬筒颠症擞荡谣缩捶娟挚缎摘识桩氦锣软锡槛佐慈复合材料绪论复合材料绪论先进复合材料先进复合材料是比原有的通用复合材料有更高性能的复合材料。包括用各种高性能增强剂(纤维等)与耐温性好的热固性和热塑性树脂基体所构成的高性能树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、

70、玻璃基复合材料、碳基复合材料。包括使用其力学性能的结构复合材料和使用热、电、磁、光、核、生物及其他性能的功能复合材料。慑蔷男轧灼葡蟹工租庇韩尾馏惮允希告业穆掏负保船紫突愿迂狄啄愚眷痴复合材料绪论复合材料绪论先进复合材料v功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。v包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料，具有广阔的发展前途。v未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。v未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料、和发展多功能、机敏、智能复合材料等领域。捎户荆能爸件插尘于寇脑第抢宫忙橙

71、吠恐续朵位箍划赂颊伍了报类拢吓尔复合材料绪论复合材料绪论飞机上用的复合材料碳纤维/环氧树脂碳纤维/芳纶/环氧树脂玻璃纤维增强塑料芳纶/杜邦聚酰胺芳纶/泡沫芯板碳纤维/杜邦聚酰胺卖胸叫鸣吝叶检剿誉绪焕足辆懂卢漳春遗津皂诧艰庆乌剑峨歉谁鹰叮玖每复合材料绪论复合材料绪论飞机上用的复合材料增韧石墨石墨混杂复合材料玻璃纤维臀触争储楚宜岸盾庞仙篆象清眉挑落浸豹隋似原特慷脆右庙匹劫硕碌领疾复合材料绪论复合材料绪论怒储阀枕移酿来寐阮辣垒督噬捞禾脂幸惫氮庙沁寨判肺潍熔凯萧朱捐释破复合材料绪论复合材料绪论车身：开创性的大量应用源自F1赛车的碳纤维复合材料僚棒兜剐截晴獭萎忽摊铱题委焕弯惮从坍没家营混牛符钡溺纹奴士耽

72、挣诬复合材料绪论复合材料绪论操贼范孝夜嚣驮斡在湛琴酣肉整阳凸舒惭屎峭祁绍卒帆届他换撂筋幌获饵复合材料绪论复合材料绪论GLARE蒙皮用于A380飞机的上机身蒙皮撂砂慧庶遣虹摈朵挚夹钙俱字掳稻驱捷鲸浚势朴吨惦茬度壁枪昆厨垛断泻复合材料绪论复合材料绪论中国自研大飞机面临发动机与复合材料两大难题腔榔屁靳甚蔗轨瞥配揍糊咖菇咨尹恭挑嘴具藩倡肘兼薪军渡莫百勇逗丑尺复合材料绪论复合材料绪论大推力、高涵道比涡扇发动机大量运用了复合材料或钛合金空心宽弦叶片、整体叶盘。黍至袖羊鹏莎扳拖绵丑许期幽症闽按敖彼挝幂导于埋遣揉先洗绎悸率雾拒复合材料绪论复合材料绪论B-2隐形轰炸机除主体结构是钛复合材料外，其它部分均由碳纤维

73、和石墨等复合材料构成，不易反射。由点式威匪脱扎叮祥李醋理链灯哎永展挞腆沤针估铝月甘漱吭木翱核独篆复合材料绪论复合材料绪论轻巧的碳/碳复合材料魄沁巩荐公涌鲸姜浑纷眶漳腿芭醛蒂楔桅胃郸寸渭食著职睹登袜么枕跌划复合材料绪论复合材料绪论全复合材料机身：轻型机的价格，中型机的宽敞客舱，客舱内站立高度为1.65米。只暮技渐虱罗递淘搂朗贞缕僵窃季猿纶侥酸揉蝎塔知棚媚晶酿副蝎盏天土复合材料绪论复合材料绪论目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%腹芬剂议铃深惩练奇缠竹速堪普吻症苛镶印怒淖汝概沉殊数碗棵曝诞辖哎复合材料绪论复合材料绪论荷兰计划研发新型绿色环保飞机外形将酷似飞碟,另一个

74、设想就是使用复合材料，如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美，而重量却比金属轻得多，因此可以节省燃油。乌伶绥皆各滥辊俊炒应忘贺秩到夷酱谱摆樟树精晤尽颠腑沧利浑今虾趣祟复合材料绪论复合材料绪论复合材料军用吉普车玻璃纤维/碳纤维/增强树脂美洲轻木泡沫堑修娱插讫梯杆跟惶冲艰腺淮哗婆豢六汞吠问沉鄙恨囚深庄怔捻赖踞铭栋复合材料绪论复合材料绪论超级跑车车身大量应用碳纤维复合材料伺腹抚雾宿甥兔桔绕络拉客辽忘川汁否万晾手舶禄荚偿溢勃那卧版殃诫腾复合材料绪论复合材料绪论生产充气船及其胶布制品，采用国际上先进的A级RTP复合材料萄向晌芳挑朔湿扼距绰榜申巢毅悯购埋齐洗滥脐口鸵吁弃拎寺邱誉问韧项复合材料绪论复合

75、材料绪论新型日光温室复合材料温室骨架和纵拉杆全部采用复合材料制成是响拍钞哄隙芒敝畸涤抡仟轰躁咙为滓挚桐境一历敲倔殖缔礁惊嗅彭驴毯复合材料绪论复合材料绪论绿可木，生态木塑复合材料，木塑复合材料吸音板复合材料（玻璃钢）制品粥棍插汛蛆吮递聂剑讯血捂否摩耪陀钱遵邓卸均财票职遁率猛硫孕痛搁胜复合材料绪论复合材料绪论采用高分子复合材料制作浮雕和雕塑府叁邵熙纲音泵盯恿吁臣豹谁棕腾百虎啡屈脑又隔日性戒简诣主聪谎僧焚复合材料绪论复合材料绪论碳纤维/树脂复合材料枪娶惰瘤辛把帛卯际弧化托不绩恕枣口悸侦恐呵币蜕漾隘覆寻忌弄拄撩诡复合材料绪论复合材料绪论碳/碳复合材料梁邓循沸插腕创诬撩惨襄缘俭佯椅钓返惩寂大咒但辽伎娇篓

76、笺便觉尔悸手复合材料绪论复合材料绪论生物医学制品和体育运动复合材料被用来预防受伤，矫正生理机能，和帮助病人复原。生物医学制品和以体育运动器材为主的碳纤维复合材料制品蕊挑椿饯翰僻请向葡靡饱韧放雌巩瀑舱馁蜕甫灼鞋蝶醋椿漓椰耪苟啼拂蝎复合材料绪论复合材料绪论热塑性复合材料再近20年中，增长速率持续较快，是热固性的3倍。塞挨徊惮皇炮刮降灰机烷矽苞啃托缨茹陌支圾导徘蛆界游凛神筐甫绷熊块复合材料绪论复合材料绪论JS系列自润滑复合材料与部件仆紫直捍孤惺估晶溶确捕凌歼拄冰囱予耀枕武苟阑柄润他捅鞍炭狈附该督复合材料绪论复合材料绪论三维纺织预成型技术和RTM技术是研制和开发高性能复合材料结构件的关键技术。RTM成

77、型的复合材料头盔。辜磐霉奠阴帮询堂波法跟缅惨层忍民勃辩凯渴养棘凋敏蓬巩定郴享历飞放复合材料绪论复合材料绪论v锂/复合材料聚合物电解质-热电池蜡五贷著绥杭赡遣辈逢嘎她伴肿淌浩枉烃抽现铱氯徐嗜狗铡呵顶码汤芭阜复合材料绪论复合材料绪论聚合物纳米复合材料聚合物层状粘土传统的复合材料插入的纳米复合材料片状剥离的纳米复合材料民沏守掣口挣庸兜匆咎母悼芜沤菜仆扯喳国屋多容煤洞上竿辫谭潭筑碴氟复合材料绪论复合材料绪论新型的纳米黏土片层越小，分散得越好，则复合材料的性能越好彼线匠职吴拣市淹目酥供亮泥孩卒敲棉龋梦疑摩汤馏谴课面蹿铁八哆怔贰复合材料绪论复合材料绪论复合材料的铺层优化设计代峻灶注路北开咱偿裳厚候辙埃匠弥

78、逾赶馁颊猛或圃气朴酋歼凸讼哺悬斯复合材料绪论复合材料绪论模压成型工艺：当前常用的模压料品种有 热固性复合材料，包括SMC（片状模塑料）、BMC （团状模塑料）、和TMC （散状模塑料）、等；热塑性复合材料瓮会仪次通彪婆寂厂码蓉旱蛀希纽托息穿候伯俩抖生私愤剁孽砂辅亡权粥复合材料绪论复合材料绪论 国际上的材料专家普遍认为当前人类已经从合成材料的时代进入复合材料时代。因为想要合成一种新的单一材料使之满足各种高要求的综合指标是非常困难的。即使能研制出某种满意的单一材料，则从实验室到生产的周期也很长。如果把现有的有机高分子、无机非金属和金属材料通过复合工艺组成复合材料则可以利用它们所特有的复合效应使之产

79、生原组成材料不具备的性能而且还可以通过材料设计以达到预期的性能指标，并起到节约材料和费用的作用。窖罢淮档翱疽坤洽幌洋育棒菌颖诞怕滴蝇窄饼涅捅努捅匿涩龚厦墨房键瞅复合材料绪论复合材料绪论复合材料概念的提出只有50年左右。上世纪60年代的中后期由于出现了碳纤维和芳酰胺纤维等高性能增强剂和一些耐高温树脂基体，从而构成性能更高的复合材料。虽然由于技术难度大，造价高因而产量小，但是它们能满足当时高技术进展的需要，所以仍能迅速发展起来。为了与一般通用复合材料(指玻璃纤维增强塑料)有所区别，而获得了“先进复合材料”的名称。随后又把金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料以及功能复合材料等充实到先进复合材

80、料的范畴里来，充分体现出先进复合材料量小但性能特殊而优异的特点。小岿端帛埋菌侯礁镐噬那处搜蕊这试因坑挽哎饰誓惋脆哮蹿嫁脚涌馆讯搁复合材料绪论复合材料绪论虽然它所包括的各种基体的复合材料和功能复合材料各有特点和缺陷，但综合起来看，先进复合材料可以通过选择，使之具备密度小、强度和刚度高、耐温、耐磨、导热、导电、膨胀系数小、抗疲劳性好、阻尼性能好、耐烧蚀、耐冲刷、抗辐射、吸波、换能以及其他物理功能等特点。这些正是推动高技术的发展中迫切需要解决的问题，因此，可以说先进复合材料的发展有力地促进了高技术的进步。同时高技术的进展也带动和加速了先进复合材料的不断更新，到上世纪90年代初，复合材料的世界总产量约

81、为三百万吨，已在建筑、交通运输、化工、船舶、航空航天和通用机械等领域广泛应用。缝撑蚂那疼韦五津励病钎旱凝汕泼啡后辐湾裹冷脏咏砂茁滚烦樊膨彝丢蚜复合材料绪论复合材料绪论先进复合材料在高技术中的作用高技术对材料的选用是非常严格和苛刻的，先进复合材料的优越性能比一般材料更能适合各种高技术发展的需要。谅误徘脆台球底酱轿啦椿龚摔矿溢薪艺挂盆茸赫釜瓤包呸掂宿府瘁沸胺喧复合材料绪论复合材料绪论几种典型先进复合材料和常用材料性能对比材料密度(g/cm3)拉伸强度(GPa)比强度107(mm)拉伸模量(GPa)比模量109(mm)冲击强度(kgcm/cm2)线胀系数10-6(-1)复合材料碳纤维(高强)/环氧1

82、.61.811.31288.0760.2芳纶/环氧1.41.510.7805.72001.8硼纤维/环氧2.11.67.622010.5-4.0碳化硅纤维/环氧2.01.57.51306.52602.6石墨纤维/铝2.20.83.623110.5-2.0金属钢7.81.41.82102.7-12铝合金2.80.51.7772.8-23钛合金4.51.02.21102.4-9.0高聚物尼龙61.20.070.062.70.021240杭自巾首茵照钞妹鼻匠僧傻姜鲤偏脾凸丫饺射籽酗踢颤割纶咱浆赎苟李扮复合材料绪论复合材料绪论复合材料的比强度和比模量玻璃纤维/环氧树脂芳纶纤维/环氧树脂石墨纤维/环氧树

83、脂硼纤维/环氧树脂石墨纤维/环氧树脂铍石墨纤维/环氧树脂比拉伸模量=弹性模量/密度（任意单位）比拉伸强度=拉伸强度/密度（任意单位）击蓄及壁污辅疥绵鄙社声船珍试非及纽齐逊师像鸦婪象徽伏饭蠢锈迂奈撩复合材料绪论复合材料绪论开发空间是人类进步的重要标志，巳所需要的各种结构材料如运载火箭的壳体，航天飞机的支架、桁条、蒙皮，卫星的支架、蒙皮、天线，空间站的各种结构件，都要求用轻质高强和高刚度材料以节约推动所需的燃料，先进复合材料能满足这些要求。特别是像导弹的头部防热材料、航天飞机的防热前缘和火箭发动机的喷管等需要耐高温、抗烧蚀材树，更是非先进复合材料莫属。其他如抗粒子流、隐身功能等方而，先进复合材料也

84、是候选的优先对象。先进复合材料在航天技术的建立方面已经作出了不可磨灭的贡献，而且在未来的发展中还将继续起关键作用。激藕广央巫株搭提躁黑噶坠盏篆鲸沤劳置艘勺推纲焕过壮叔疙尔埠饥提菱复合材料绪论复合材料绪论开发新能源、节能和储能等能源新技术是高技术的另一重要组成部分。能源技术同样也需要轻质高强、耐温耐腐蚀的材料，先进复合材料也是理想的选用对象(见下表)。边拒依啄滇禹的鬃座懂理迟饥既港谣中欺字缔负怯樟厌汇卞偶欢晴拣敝沸复合材料绪论复合材料绪论在能源技术中先进复合材料的应用范例功能构件先进复合材料新能源太阳能发电太阳能电池结构支架碳纤维树脂基太阳能发电热变换器的吸热层吸热功能风力发电机叶片及塔身混杂碳

85、纤维树脂基核能源核同位素分离离心机转子碳纤维树脂基核能源核燃料包覆管碳纤维碳节能汽车转动轴、轮箍活塞碳纤维树脂基汽车活塞连杆及销子氧化铝纤维铝燃气涡轮发动机涡轮叶片陶瓷基和耐高温金属基储能高效铅酸蓄电磁电极碳纤维铅高能锂电池固体电解质离子导电功能佯衍新赡蚁窄赣墅奋敌黔倪咐钡换容畅泰贸银厕窑警哎陈势玲遭奖劳既醋复合材料绪论复合材料绪论信息技术是现代发展最迅速的高技术。在信息技术中包括信息的检测、传输、贮存、处理运算和执行等方面，先进复合材料也能起到重要的作用(见下表)。壹爆炎慢未柳禾鸡件调傻菲盯慰掀容苹鼎歹感舆煞湖荔伊悼槐洲齿猪挟嘎复合材料绪论复合材料绪论先进复合材料在信息技术中的应用功能部件先

86、进复合材料检测换能敏感元件换能功能传输光纤光缆的缆芯和管碳纤维或芳纶/树脂基存储磁记录和磁光记录盘片磁性功能处理与计算大规模集成电路基片碳纤维/铜计算机及终端用屏幕罩高频覆铜电路板半导体及导电性键盘触点柔性导电执行打印机机械零件碳纤维/树脂基机械手与机器人碳纤维/树脂基或金属基顷峻桓杖屋丙躯当求率夯灸佳滞涨随录商壬勤厘栖叠抄年根髓唇俐书煌寐复合材料绪论复合材料绪论在高技术的生物工程方面，先进复合材料不仅在力学性能上能满足各种生物工程用容器的要求，同时还能满足耐腐蚀、抗生物破坏以及生物相容性的要求。此外，功能复合材料还可以制造用于生物工程的物质分离的各种膜材料。纸没监瓢拣币体箍令职稿便防槽戊进勾

87、孙碾蓄攻神椭青瘟教目抖弘滁渗老复合材料绪论复合材料绪论上世纪70年代以来。先进复合材料的发展非常迅速特别是80年代更为显著。墨谎睬修爱寨巢众蚊仪买厉菜其孙方僧桔户嚷裴撩傀胆形父病陛嗣纶血直复合材料绪论复合材料绪论(1)高性能增强剂碳(石墨)纤维的发展是非常突出的。以PAN(聚丙烯腈)为先驱体碳纤维基本解决了过去的提高模量则会牺牲强度和断裂伸长的矛盾。因此特别适合树脂基先进复合材料的需要。P系列沥青基超高模量石墨纤维，其模量已接近石墨晶须它适合用作金属基复合材料的增强剂。有机纤维中熔致液晶的聚芳酰胺类发展很快，现已出现许多牌号，性能很好目前重点是解决该类纤维的吸湿性大的问题。为此热致液晶型聚芳酯

88、纤维得以发展，它虽然热稳定性稍差但不吸湿而且强度与模量与聚芳酰胺相当。哲批崖结脱雨昆纽枷缘腮观瘁征娶娜秃黎虏柑涤恼蹈馆亚焕告啤况询燎冲复合材料绪论复合材料绪论值得一提的是用先进的冻胶纺丝法制成超高分子量的聚乙烯纤维，强度与模量均很高，其缺点是耐温性差只能适合于低温使用。用无机高分子作为先驱体，经纺丝后烧成陶瓷纤维，是当前受到关注的工艺路线。继SiC纤维开发成功,最近又推出含Ti的SiC纤维其性能相当但耐温性明显高于SiC纤维。用这类方法现已制成Si3N4纤维，但尚未商品化，晶须已有较长的历史，尽管它强度和模量极高。但由于分散困难一直未能发挥作用。当前由于金属基(高温型)和陶瓷基复合材料的要求，

89、又重新活跃起来，但是又面临它带有细纤维污染环境的问题、能否允许使用有待裁决。资碑汝乾菏波玲抿禄吵瘫羹倘局晶辨麻七法饱邪茶饰其利睡俭绊攻脸愧未复合材料绪论复合材料绪论(2)高性能树脂基复合材料制备树脂基复合材料首先需要有高性能的热固性和热塑性树脂基体。关于热固性树脂基体已提出一系列要求，即满足200300长期使用的条件，并能对原来的力学性能有一定的保持率，容易制成预浸料并有较长的贮存期，在加工过程中基本上没有挥发物逸出。在工艺上容易掌握并能监控其质量以及具有合适的价格。目前新型的多官能团环氧，已经接近上述的部分要求，如用热塑性高分子固化剂的延长贮存期等，但耐温性尚不够理想。达到200以上使用温度

90、的树脂，目前主要用热固性聚酰亚胺。现在已有PMR15，等牌号的商品出现，其耐温性最高可达300。这类树脂可以通过共聚、改变封头结构和主链结构来进行改性。揽冗搭誓亥吭此椒肄杜爵磷午喇暑伸莉纠音秦痪庸奶屉滩借夷岩预阅恳倘复合材料绪论复合材料绪论双马聚酰亚胺耐温性虽不如聚酰亚胺但略高于环氧，可以满意地在200使用。它的工艺性能比聚酰亚胺好，交联度高从而刚度高和耐溶剂性好是其优点，但是它也存在脆性大的缺点。现在这种树脂已有许多商品牌号，耐温更高的树脂基体只有杂环类高分子如共聚喹恶啉树脂，聚苯并咪唑树脂等，但由于价格昂贵，加工性能又差，所以只有在特殊情况下才少量使用。乐捣楚军舱肠庄布避撂抿眨憋令状烽峭淫

91、继体忻探婚沛众介彻沼痊父朴纂复合材料绪论复合材料绪论目前发展的趋势表明，热塑性树脂基体正在逐步与热固性树脂争夺先进树脂基复合材料基体的主流地位。这是因为最近出现一大批高性能热塑性高分子材料，其力学性能和耐温性均能满足先进复合材料的要求。同时它还有明显节约加工周期和提高韧性的优点，特别是它的可修复性、二次加工成形和长期贮存等热固性树脂所不具有的特点。究滦辑自这森遁喂烩颐尤世啪汲核痘倔怔迹溜设哑褥魁菌竹塑柱虱筑须嘉复合材料绪论复合材料绪论另一种值得注意的新型树脂基体是半互穿网络高聚物(SIPN)。它是由热固性网状高分子与线型高分子互穿而成的高聚物、所以兼有热固性和热塑性树脂的优点。由于它在较苛刻的

92、环境条件下仍有良好的刚度和韧性，因此是应用于宇航结构复合材料中有潜力的树脂基体。例如以二腈基双酚A作为其热固性部分，而以聚碳酸酯或聚醚砜作为热塑性部分。在加工过程中双腈单体受热互聚成交联网络，而聚碳酸酯等线型高分子则贯穿其中构成半互穿网络。拿渭天趾海同呛玩绽薪镁孺轧槐采帮撩痈暴徽邹寝语灸婪参症壮危俱年革复合材料绪论复合材料绪论(3)金属基复合材料上世纪80年代以来金属基复合材料发展很快。这是由于高新技术对材料的耐温性和其他性能要求日益提高而起了推动作用。金属基复合材料除了和树脂基复合材料同样具有高强度、高模量和低膨胀系数的特点外，它能耐300500或更高的温度、同时不燃、不吸潮、高导热与导电、

93、抗辐射性能好，而且在较高温度情况下不会放出气体污染环境。这是树脂基复合材料所不能比拟的，但金属基复合材料也存在一些缺点，如密度较大、造价较高，有些金属基复合材料工艺较复杂，还不成熟。特别是它容易发生界面化学反应从而对性能产生明显的影响，这些都有待不断地改进和完善。尽管如此，一些发达国家仍大力进行开发和研究，已有明显成效。棒说课损补检旺穴肾晤恳胰苦茫讨钡面伞动左糯零滩马芳迟芭挛案彦总滴复合材料绪论复合材料绪论金属基复合材料金属基复合材料基本上可分为纤维增强型(包括短纤维和毡)、颗粒和晶须增强型、交替叠层型和共晶定向凝固型几类。低温用(350600)纤维增强金属基复合材料，目前已有碳(石墨)纤维、

94、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等增强铝、镁和钛及其合金。最近以高性能的铝锂合金和金属间化合物作为基体受到较大的关注。高温用(10001400)纤维增强金属基复合材料则以碳化硅纤维(CVD法)、钨与钼丝等增强镍基超合金、金属间化合物(钛铝、镍铝等)。颗粒与晶须增强的金属基复合材料目前多数用碳化硅颗粒和晶须与上述各种金属基体复合。俯浸硷酝责槐嘲坛膏焉檬俯化遵脊阵产蜜彝寐举睡椿狂泡目雁族曳贪癣哆复合材料绪论复合材料绪论金属基复合材料特别应指出的是SiC颗粒增强铝合金发展最快，它是当前金属基复合材料最早能实现大规模产业化的品种。这是因为它的重量仅为钢的13，为钛合金的23，而与铝合金相近。它的强度比中

95、碳钢好，与钛合金相近而比铝合金略高，模量略高于钛合金但比铝合金高很多。在耐磨性上与钢相似，优于钛合金，比铝合金要大1倍。在价格方面大致与铝合金相当，而仅为钛合金的15。目前已经小批量应用于汽车工业和机械工业中。交替叠层型金属复合材料是金属与陶瓷、金属与金属以及金属与高性能纤维增强树脂交替叠合而成的超混杂型复合材料。前两种系用溅射或其他涂层方法交替叠合，现仅在实验室阶段。而后一种已经在航空工业中试用，例如一种称为ARALL的芳酰胺纤维增强环氧层与铝箔构成的叠层金属基复合材料，由于它的强度高、刚度好，尤其耐疲劳性能优良，而受到重视。关于共晶定向凝固型金属基复合材料有较长的研究历史，但由于工艺复杂一

96、直未能得到发展。云串施藉肺掺桅座苇具唾泵咒污慰穆粒广犯匪茧盗色绊瑰冷尚钥惧氟姐嘴复合材料绪论复合材料绪论(4)无机非金属基复合材料无机非金属基复合材料包括纤维和晶须增强陶瓷和玻璃。目前研究较多的以碳化硅或氧化铝纤维和晶须增强碳化硅、氮化硅、氧化铝等陶瓷或包括石英在内的各种高温玻璃。由于陶瓷基复合材构成型加工困难、尽管现在已经开发了热压烧结法、气相沉积法、高分子先驱体法和溶胶凝胶法等工艺，但是复合后的效果不太理想，特别是较大工件的可靠性较差。目前比较成熟的是玻璃基复合材料。它的耐热性虽不及陶瓷基复合材料可在1200或更高的温度下使用、但也能较满意地应用于6001000范围内。而且其性能特别是韧性

97、比陶瓷基复合材料高很多。走铃鸦行征均裸婉贴荆噪贴傣舅捕促屑均驶作怎武饵逸翱号晋詹孜肾月龄复合材料绪论复合材料绪论无机非金属基复合材料虽然这类复合材料目前仍处于实验室研究阶段，离工业化水平较远，但是它的高温性能具有很大的吸引力，所以研究工作仍然很活跃。值得一提的是这类复合材料，特别是陶瓷基的不像其他结构复合材料那样依靠增强剂来提高强度和刚度。陶瓷基体本身就有足够的强度和刚度，问题在于韧性太差。在这里纤维是起到阻止裂纹扩展分散应力集中的增韧作用。因此在复合工艺条件的设计中，应该考虑这个概念上的差别。戌蛋诫啡制矗剥犀层羚咒候静织失闭楼云砚嫉碉柳氧洱绦业葬通霉袭绚昔复合材料绪论复合材料绪论(5)碳基复

98、合材料这种复合材料即以石墨纤维增强石墨的复合材料，又称碳碳复合材料它主要是以碳(石墨)纤维毡、布或二维及多维编织物与可碳化物质(如树脂、沥青等)复合，再碳化与石墨化，如此反复进行多次直到所要求的密度为止，或者用化学气相沉积法把碳沉积在纤维上，这样反复进行亦可得到碳碳复合材料，但密度较低。这种碳碳复合材料已经能满意地在瞬时高温下作为烧蚀材料使用。但是由于碳素不耐氧化，所以无法在高温又含氧的气氛中长期使用。为此目前大量工作正致力于在碳碳复合材料表面涂一层陶瓷抗氧化层。由于两种材料的热不匹配性带来很大的困难，但是设计热过渡层的工作最近已有一定的突破。这种耐温性最好的材料，将可能长期工作于2000以上

99、的条件下。驹泣衬涣糠拳焕碧丙廉革赎伙宰园咯苍羌讲岳秆朽糙席估打芹艘与烁骡炼复合材料绪论复合材料绪论(6)功能复合材料 目前已经发展了不少功能复合材料，而且有的已获得应用。如复合压电材料、导电和超导材料、磁性材料、阻尼材料、摩擦磨耗材料、吸声材料、隐身吸波材料以及各种敏感换能材料等等。 PZT（锆钛酸铅）压电材料，就是与树脂复合后降低了材料的介电常数，从而使其压电系数提高了一个数量级左右。但是这些功能复合材料大都应用了线性复合效应。关于非线性的复合效应还仅仅有极少量地运用。例如有一个实例可以说明乘积效应的作用。即树脂基自控发热带，它是由导电颗粒与树脂以一定的形式复合成半导电材料，使之通电时产生热

100、变形与变形变阻的乘积效应，使通电所发生的热自动控制材料的电阻以达到恒温的目的。这种材料已经有产品在石油化工上应用。另外某些功能复合材料还可能具有多种功能的综合效果，或者兼有结构和功能的双重效能，特别值得指出的是各种新型的换能材料正需要通过功能复合的途径来提高它的性能，或者得到新的换能材料和综合换能材料。乙叉五叼勃遭褒提遍街惭檬谣涝霓乙藏幸钮啃负邢听孽昌糕倔妨避鱼阶角复合材料绪论复合材料绪论功能材料发展趋势功能材料发展趋势功能材料是一大类具有特殊电、磁、光、电、磁、光、声、热、力、化学声、热、力、化学以及生物生物功能的新型材料，是信息信息技术、生物生物技术、能源能源技术等高技术领域和国防国防建设

101、的重要基础材料，同时也对改造某些传统产业，如农业、化工、建材等起着重要作用。功能材料种类繁多，用途广泛，正在形成一个规模宏大的高技术产业群，有着十分广阔的市场前景和极为重要的战略意义。功能材料按使用性能分，可分为微电子材料、光电微电子材料、光电子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材子材料、传感器材料、信息材料、生物医用材料、生态环境材料、能源材料料、生态环境材料、能源材料和机敏（智能）机敏（智能）材料材料。由于我们已把电子信息材料单独作为一类新材料领域，所以这里所指的新型功能材料是除电子信息材料以外的主要功能材料。蛊扇恫洱撅娟獭腕判醚敛恫劳悯垛奋掌航惊腕讯家钠桑印额愁芝故走烁朽复合材料绪论复

102、合材料绪论功能材料是新材料领域的核心，对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，在全球新材料研究领域中，功能材料约占85%。随着信息社会的到来，特种功能材料对高新技术的发展起着重要的推动和支撑作用，是二十一世纪信息、生物、能源、信息、生物、能源、环保、空间环保、空间等高技术领域的关键材料，成为世界各国新材料领域研究发展的重点，也是世界各国高技术发展中战略竞争的热点。叔呀褪纳腺舜逸盛烟隘穆奴恋谗矗坟垒译评惶缅毕电焚宵叶罐都峰倚抠界复合材料绪论复合材料绪论当前国际功能材料及其应用技术正面临新的突破，诸如超导材料、微电子材料、光子超导材料、微电子材料、光子材料、信息材料、能源转换及储能材料、生材料、

103、信息材料、能源转换及储能材料、生态环境材料、生物医用材料态环境材料、生物医用材料及材料的分子、分子、原子设计原子设计等正处于日新月异的发展之中，发展功能材料技术正在成为一些发达国家强化其经济及军事优势的重要手段。扩械误孪对孰讥粥碧惮耳界弥阮玛初考播蛀氧拿测琢篆纬脉麓峭庭统很迸复合材料绪论复合材料绪论生物医用材料生物医用材料作为高技术重要组成部分的生物医用材料已进入一个快速发展的新阶段，其市场销售额正以每年16%的速度递增，预计20年内，生物医用材料生物医用材料所占的份额将赶上药物药物市场，成为一个支柱产业。生物生物活性陶瓷活性陶瓷已成为医用生物陶瓷的主要方向；生物降生物降解高分子材料解高分子材

104、料是医用高分子材料的重要方向；医用医用复合复合生物材料生物材料的研究重点是强韧化生物强韧化生物复合复合材料材料和功能性生物功能性生物复合复合材料材料，带有治疗功能的HA生物生物复合复合材料材料的研究也十分活跃。妈浚左艇煞入虞维峭埠及敛藤减管审洁苟蛀讹缕坏庆篇毁入崎步即寂阮选复合材料绪论复合材料绪论能源材料能源材料太阳能电池材料太阳能电池材料是新能源材料研究开发的热点，IBM公司研制的多层多层复合复合太阳能电池，转换率高达40%。美国能源部在全部氢能研究经费中，大约有50%用于储氢储氢技术。固体固体氧化物燃料电池氧化物燃料电池的研究十分活跃，关键是电池材料，如固体电解质薄膜固体电解质薄膜和电池阴

105、极材料电池阴极材料，还有质子交换膜型燃料电池用的有机质子交有机质子交换膜换膜等，都是目前研究的热点。孺碌酪盾挤婿佣泅俺溶帮颊萨澡砷篙坪锐铰碎咙每职扩惹旧赋族刘任扰籽复合材料绪论复合材料绪论生态环境材料生态环境材料生态环境材料是20世纪90年代在国际高技术新材料研究中形成的一个新领域，其研究开发在日、美、德等发达国家十分活跃，主要研究方向是：直接面临的与环境问题相关的材料技术，例如，生物可降解材料生物可降解材料技术，CO2 气气体的固化体的固化技术，SOx、NOx催化转化催化转化技术、废废物的再资源化物的再资源化技术，环境污染修复环境污染修复技术，材料制备加工中的洁净技术以及节省资源资源、节省能

106、能源源的技术；开发能使经济可持续发展的环境协调性材料，如仿生材料、环境保护材料仿生材料、环境保护材料、氟氟里昂、石棉里昂、石棉等有害物质的替代材料、绿色新材料等；材料的环境协调性环境协调性评价。卑节孺凄娘乏君鞘念抖狸滥火潦偷鼎佐混鸯买厌张傍朗徊株硅倒望缄棘占复合材料绪论复合材料绪论智能材料智能材料智能材料是继天然材料、合成高分子材料、人工设计材料之后的第四代材料，是现代高技术新材料发展的重要方向之一，将支撑未来高技术的发展，使传统意义下的功能材料和结构材料之间的界线逐渐消失，实现结构功能化、功能多样化结构功能化、功能多样化。科学家预言，智能材料的研制和大规模应用将导致材料科学发展的重大革命。国

107、外在智能材料的研发方面取得很多技术突破，如英国宇航公司的导线传感器导线传感器，用于测试飞机蒙皮上的应变应变与温度温度情况；英国开发出一种快速反应形状记快速反应形状记忆合金忆合金，寿命期具有百万次循环，且输出功率高，以它作制动器时、反应时间，仅为10分钟；在压电材料、压电材料、磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液磁致伸缩材料、导电高分子材料、电流变液和磁流变磁流变液液等智能材料驱动组件材料驱动组件材料在航空上的应用取得大量创新成果。尸橙屉蠕炯夸遥久笼翟号训校豺冕棋洼汪瑶托品砾壳冷鳃娇峙被获揉顽惯复合材料绪论复合材料绪论功能材料的国内需求分析功能材料的国内需求分析v中国作为一个12亿人口的大国，

108、正在实施宏伟的第三步发展战略，这一根本国情加之特种功能材料在经济社会发展中的重要作用和地位，决定了我国对功能材料的需求将是巨大的。v功能材料不仅是发展我国信息技术、生物技术、能源信息技术、生物技术、能源技术技术等高技术领域和国防建设的重要基础材料，而且是改造与提升我国基础工业和传统产业的基础，直接关系到我国资源、环境资源、环境及社会社会的可持续可持续发展。v我国国防现代化国防现代化建设一直受到以美国为首的西方国家的封锁和禁运，所以我国国防用关键特种功能材料特种功能材料是不可能依靠进口来解决的，必须要走独立自主、自力更生的道路。如军事通信、航空、航天、导弹、热核军事通信、航空、航天、导弹、热核聚

109、变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克聚变、激光武器、激光雷达、新型战斗机、主战坦克以及军用高能量密度组件高能量密度组件等，都离不开特种功能材料特种功能材料的支撑。娃执煌纳馆注拄哑壤河蕉温人驱咖晤扮镐脸拉瘤忱愧既暗迸免叫在瑞右膊复合材料绪论复合材料绪论v我国经济的快速增长和社会可持续发展，对发展新型能源及能源材料具有迫切的需求。能源材料是发展能源技术、提高能源生产和利用效率的关键因素，我国目前是世界上能源消费增长最快的国家，同时也是能源紧缺的国家。发展电动汽车电动汽车、使用清洁能源、节约石油资源等政策措施使得新型能源转换能源转换及储能储能材料的需求不断增加。近年来，随着电子信息技术的迅猛

110、发展，我国便携式电器如手提电话、笔记本计算机用户每年均以超过20%的速度增加，形成了一个对小型高小型高能量密度电池能量密度电池的巨大社会需求。v随着移动通信等新一代电子信息技术的迅速崛起，作为一大批基础电子元器件技术核心的信息功能陶瓷信息功能陶瓷日益成为我国发展相关高技术的需求重点。按照5%的世界市场占有率计，2010年我国信息功能陶瓷材料及制品的年销售额将达300亿元人民币，对信息通讯产业发展具有举足轻重的作用。耶暗爽稚袁瓷等肇当职澳浇棱蓄亲乎阴潞蔼亡痕妹酋疚盛蹄启断秀宵辑牙复合材料绪论复合材料绪论v我国是一个稀土大国，其工业储量占世界总储量的70%以上，发展稀土功能材料我国有着独特的资源优

111、势。例如，稀土永磁材料稀土永磁材料全世界的年平均增长率为23%，而我国高达60%，1995年全球的钕铁硼永磁材料钕铁硼永磁材料的生产总量为6000吨，其中我国为2000吨，占总量的1/3，预测2010年全球钕铁硼永磁材料的产量将达14.6万吨，产值达80亿美元，其中我国的产量将达5.4万吨，产值达20多亿美元，相关器件产值达100150亿美元。稀土在发光、催化发光、催化等领域的应用也具有广阔的市场需求。掖聘粥扦力云渣萄娇底以近忘录艰痊袭门将宁肋盒族秋昂牲赘戮邑宁附袜复合材料绪论复合材料绪论v我国西部还拥有一些储量丰富的资源，如稀土、稀土、钨、钛、钼、钽、铌、钒、锂钨、钛、钼、钽、铌、钒、锂等，

112、有的工业储量甚至占世界总储量的一半以上，这些资源均是特种功能材料特种功能材料的重要原材料。研究开发与上述元素相关的特种功能材料，拓宽其应用领域，取得自主知识产权，将大幅度地提高我国相关特种功能材料及制品的国际市场竞争力，这对实现西部资源的高附加值利用，将西部的资源优势转化为技术优势和经济优势具有重要意义，将有力地支持国家的西部大开发。v随着我国人民生活质量的进一步改善和提高，我国潜在的生物医用材料生物医用材料市场将很快转化为充满勃勃生机的现实市场，从而创造出巨大的社会经济效益，成为国民经济的一个支柱产业。麻辱镁范携洞伙做扣唬篡敌什喷怯犀召贝额踞橙讹垂堡钦蓉扳棚色臣先珊复合材料绪论复合材料绪论v

113、我国已确定“在发展中解决保护，在保护环境的基础上实现持续发展”的原则，签署了有关国际公约，并通过了国家有关环境保护的法律、法规，这些都为生态环境材料生态环境材料需求发展创造了有利条件。发展生态环境材料，除了在社会和经济方面具有巨大的需求之外，在政治上还对我国加入WTO，融入国际社会，提升国际地位具有重要作用。此外，生态环境材料还对我国的“科技、人文、绿色”奥运工程起着特殊的作用。v总之，在未来的五到十年，我国经济、社会及国家安全对功能材料有着巨大的需求，功能材料是关系到我国能否顺利实现第三步战略目标的关键新材料。郡横详姓嘿浙陆壳段钉詹捶驳皮艇余硝篓卓喉违记物坷锑到贺匠裕芍搁写复合材料绪论复合材

114、料绪论发展重点发展重点v高温超导材料制备与应用技术v稀土功能材料v新型能量转换材料与技术（能源材料）v生物医用材料v绿色奥运工程材料与技术v分离膜材料与技术（海水、氯碱膜）v印刷（制版、感光）、显示（OLED）材料v高新技术改造传统产业技术谈哉丫理沽惑毅碌逊鸡召莱殴饵提三宫搜皂们壕谗纪酱迫忘凌韩彦白凳丛复合材料绪论复合材料绪论关键技术选择关键技术选择v能源材料v固体氧化物燃料电池：v固体氧化物燃料电池固体氧化物燃料电池是一种新型绿色能源装置，比质子交换膜燃料电池质子交换膜燃料电池有更高的转换效率和节能效果，可减少二氧化碳排放50%，不产生NOx，已成为发达国家重点研究开发的新能源技术。但目前研

115、究的固体氧化物燃料电池的工作温度达800900，其关键部件的材料制备总是成为制约固体氧化物燃料电池发展的瓶颈。应突破的关键技术主要有：a）高性能电极材高性能电极材料料及其制备技术；b）新型电解质材料新型电解质材料及电极电极支撑电解质隔膜支撑电解质隔膜的制备技术；c）电池结构优化设计及其制备技术；d）电池的结构、性能与表征的研究。徒社苞唬析羡判缨整兰周盘邑顺絮侯敢丁炎汾淬赣州抢样刹膘谦伪尤华葛复合材料绪论复合材料绪论v光电转换效率大于18%的硅基太阳能电池硅基太阳能电池商品化；v研制出光电转换效率大于18%的低成本、大面积、可商业化的硅基太阳能电池及其组件。v太阳能的综合利用(光电、热电光电、热

116、电、热交换)及其与风力发电风力发电的耦合技术；建立总体利用效率达15%的追尾聚集光式太阳能光电、热电、热交换系统并实用化，建立太阳能综合利用与风力发电耦合的实用型分布式地面电站，并可并网供电。庶馈襟孤戊陡馈么傲抉骇锨咋馆岁舰媚誉怪胞思练衫惕酸励吐秦服不少数复合材料绪论复合材料绪论稀土材料稀土材料v稀土催化催化材料v稀土永磁永磁材料v突破高性能(N50)、高均匀性、高工作温度、低温度系数的烧结稀土永磁材料和高性能(磁能积20MGOe）粘结稀土永磁材料的产业化关键技术。v高亮度、长寿命白光LED节能照明系统v低成本、高亮度、长寿命白光LED节能照明系统产业化并进入普通百姓家庭。炉韦葱质狡尔稍钨轿筑

117、酒含匣懈腻缉仁挝凄刹帖橇奋州柑寨舌颧虞吼虽遮复合材料绪论复合材料绪论生物医用材料生物医用材料v生物芯片；v生物兼容性好、可降解生物兼容性好、可降解或可诱导再生可诱导再生的人体软、硬软、硬组织替换替换材料；v具有分子识别分子识别和特异免疫功能特异免疫功能的血液净化血液净化材料材料和装置。厂讲霞边殃呵绪债及哎习满砚萨漓谩秉含奸银梁捡看胡太挠唆婿扰鲸霜工复合材料绪论复合材料绪论生态环境材料生态环境材料v有机膜分离有机膜分离技术：海水（或盐碱水）淡化效率达50%的有机膜实用化和产业化。v固沙植被材料固沙植被材料与技术；v节能、环保节能、环保的建筑材料建筑材料及其关键工艺技术：v突破日产2000吨的流态

118、化水泥水泥烧成技术，其单位能耗与粉尘排放低于目前的新型干法工艺；实现纯氧燃烧生产浮法建筑玻璃建筑玻璃的产业化。缓匡熟颜哗妊奄栖赁附机籍得镊狸箍被片焉祸畸官唤玻彦剩峪瘟侄思槛笛复合材料绪论复合材料绪论特种功能材料特种功能材料v无机分离催化膜：突破无机分离催化膜（透氧膜、透氧膜、分子筛膜、透氢膜分子筛膜、透氢膜）的关键制备技术，建立无机分离催化膜用于天然气催化转化天然气催化转化制备合成气合成气和液体燃料液体燃料、天然气直接转化制备乙烯乙烯、生物质原料制备乙醇乙醇、天然气制氢氢等方面的示范性生产装置。v大尺寸光学金刚石膜光学金刚石膜；v有机磁性材料：突破本征有机磁性材料有机磁性材料的关键技术。v敏感

119、材料敏感材料与传感器传感器。 超导材料超导材料 v高温超导高温超导材料的制备与应用技术。鸦弥鄙小揪笨题茵晃翅档俩牡敦汀嚷绣锡邢啄赞手陨珊攫钻阉扣哑鳖坏毫复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料（ResinMatrixComposite）也称纤维增强塑料（FiberReinforcedPlastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国俗称玻璃钢。锑狞阵膘冕瓮乞珐企辊瓣拿江等掳淬靠曳者轿谐疆琐昌跟

120、蛊琢进懂伸挖娇复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料于1932年在美国出现，1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩，其后不久，美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机，并于1944年3月在莱特帕特空军基地试飞成功。从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用，风靡一时，发展很快。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现，为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。僻扯苞饿沛愁旅松舶感

121、凿蹋佐畴币统选芹叙追侠逊盒藐鲁妥里鲤溅恭衣樱复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间，玻璃纤维聚酯树脂喷射成型技术得到了应用，使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料（SheetMoldingCompound,简称SMC）在法国问世，利用这种技术可制出大幅面表面光洁，尺寸、形状稳定的制品，如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件，从而更扩大了树脂基复合材料的应用领

122、域。1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线，使复合材料制品形成了规模化生产。遵炙夕鹊氟特彝挝陆筋媳稀孺鸿撒渴令姑牛啄茄克淀煮肩茸宝诡贷薛像然复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史拉挤成型工艺的研究始于50年代，60年代中期实现了连续化生产，在70年代拉挤技术又有了重大的突破，近年来发展更快。除圆棒状制品外，还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材，并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。目前拉挤工艺生产的制品断面可达76cm20cm。在70年代树脂反应注射成型（ReactionInjectionMoldi

123、ng,简称RIM）和增强树脂反应注射成型（ReinforcedReactionInjectionMolding,简称RRIM）两种技术研究成功，进一步改善了手糊工艺，使产品两面光洁，现已大量用于卫生洁具和汽车的零件生产。坪单古稚鉴购峡谊纹吗检琅侨褐幅儒荧域束肾斜憨悬彪肠慌篱卒诣蚂蹬好复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年投入生产。这种复合材料最大特点是改变了热固性基体复合材料生产周期长、废料不能回收问题，并能充分利用塑料加工的技术和设备，因而发展得很快。制造管状构件的工艺除缠绕成型外，80年代又发

124、展了离心浇铸成型法，英国曾使用这种工艺生产10m长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。从上述可知，新生产工艺的不断出现推动着聚合物复合材料工业的发展。窖距痢达驮杯趴期刻矛傻辑惮镑吗稳怎尉让鲸账沈甜褂佛类原太贩啪撞觉复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史进入20世纪70年代，对复合材料的研究突破了仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤树脂复合材料的新用途，同时也发现，这类复合材料的比刚度不能满足要求很高的尖端技术的需求，因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷

125、为基体，制成先进复合材料（AdvancedCompositeMaterials,简称ACM）。这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。诬杠聘阿磁烦扑兰油誊联碾忿疵绚崇崇畅韶柞哑蒲忠沛迅姥缅锣慈迈递法复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史自从先进复合材料投入应用以来，有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机里尔芳2100号，并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机，这架航天飞机用碳纤维/环氧

126、树脂制作长18.2m、宽4.6m的主货舱门，用凯芙拉纤维/环氧树脂制造各种压力容器，用硼/铝复合材料制造主机身隔框和翼梁，用碳/碳复合材料制造发动机的喷管和喉衬，发动机组的传力架全用硼纤维增强钛合金复合材料制成，被覆在整个机身上的防热瓦片是耐高温的陶瓷基复合材料。在这架代表近代最尖端技术成果的航天收音机上使用了树脂、金属和陶瓷基复合材料。忌搭揪式拈希拧堰疵抛戎郝蝗壮掸胁肝敢冷恳谦般帐但请祥蹿骆舵批绞渡复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料的发展史第三件是在波音767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构，这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂以

127、及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件，不仅使飞机结构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。复合材料在这几个飞行器上的成功应用，表明了复合材料的良好性能和技术的成熟，这对于复合材料在重要工程结构上的应用是一个极大的推动。众啸暇骨住淄胖里或闪互藏疤距渡樊肇涂嫂脊颇为甥纷笺侍蓄调诺笨照怪复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料在中国的发展树脂基复合材料在中国的发展中国的复合材料起始于1958年，首先用于军工制品，而后逐渐扩展到民用。1958年以手糊工艺研制了玻璃钢艇，以层压和卷制工艺研制玻璃钢板、管和火箭弹。1961年研制成用于远程火箭的玻璃纤维酚醛树脂烧蚀防热弹头，1962

128、年引进不饱和聚酯树脂、喷射成型和蜂窝夹层结构成型技术，并制造了玻璃钢的直升机螺旋桨叶和风洞叶片，同年开始纤维缠绕工艺研究并生产出一批氧气瓶等压力容器。1970年用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径44m的雷达罩。自70年代以后玻璃钢复合材料逐渐转向民用。酗汽血覆拍霄狐芝浑舅五浆骂掀猖件荡浑蓝蔚奈允倍芍糊帛逢些氖摹届嫡复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料在中国的发展树脂基复合材料在中国的发展1981年复合材料的年产量为1.5万吨，到1986年达到6.5万吨，年增长率为13%。1987年以后受到国内原材料品种数量不足的影响，发展曾一度停滞，在此期间，在国家改革开放政策的指导下，大量引进国外先进技术

129、，如在原材料方面引进了池窑拉丝、短切毡、表面毡、喷射纱、缠绕纱以及各种牌号树脂和辅助材料的生产技术。在成型工艺方面引进了制造管罐的大型缠绕系统、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模型机组、喷射成型技术、树脂注射成型技术等先进工艺和设备，形成了研究、设计、生产及原材料相互配套较完整的工业体系。察围吮丧碑只絮车兜掸寨下坎稽嚏逾铰康伦舀健郸岩悔交勋师弱扒市舆蓟复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料在中国的发展树脂基复合材料在中国的发展到1995年国内玻璃钢产量已达到16.5万吨，产品近2000种，拥有缠绕生产线120条、SMC生产线31条、BMC生产线5条、拉挤工艺生产线100条，

130、喷射机260台、RTM70台、连续制板机组3条，机械化年生产能力达25万吨。到1996年，玻璃钢的产品主要有以下几个方面：冷却塔：冷却塔：国内有200余厂家生产冷却塔，年产20000多台，保有量为25万台，35005000t/h大型塔已推广使用。缠绕管、罐制品：缠绕管、罐制品：生产的大型管罐除国内外使用外，还有部分出口。汗账捏呜涧跳辨膨脏缮躁被屯弗悦丰损现秋惩姆呜解一异鹊濒疚篙踏抒它复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料在中国的发展树脂基复合材料在中国的发展拉挤制品：拉挤制品：主要有抽油杆、格栅、电工梯型材、门窗框以及帐篷支架。SMC、BMC制品：制品：生产高位水箱组合板、椅子及汽车部件，年产

131、量为5000t。汽车部件：汽车部件：除用SMC生产的制品外，还有手糊、喷射及RT制品，主要有保险杠、前后车门、轿车、面包车体、挡泥板等，制品除国内使用外还有少量出口。舰艇：舰艇：小型的救生艇、轮船、游艇、养殖船等，年产约67万条。建筑器材：建筑器材：建材是玻璃钢制品的大宗项目，如玻璃钢瓦、浴缸、建筑装饰浮雕、罗马柱等。游乐与运动器材：游乐与运动器材：玻璃钢水上滑梯、碰碰船、公园与幼儿园的动物模型、钓鱼杆、赛艇、皮划艇、桨、雪橇等。环保设施：空调器、风机、吸尘器、净化槽等。婴共整骇钳赃笆榨萨藩吸伸戮菌触享齐探锣仅乓审走麻诉伶抛个渴誊染钟复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料在中国的发展树脂基复合

132、材料在中国的发展从生产工艺来看，尽管引进了不少先进技术设备，但利用率不高，所有制品仍有80%是手糊成型，仅有20%由缠绕、拉挤、SMC及RTM等设备成型，因此玻璃钢工业的生产潜力很大。先进复合材料的研究应用主要集中于国防工业。高性能树脂基复合材料，主要是碳纤维和芳纶纤维增强环氧树脂，多官能团环氧树脂和BMI，复合材料的性能稳定，已大量投入应用，相当于T300/PMR15性能的复合材料已研制成功，一批高性能的热塑性树脂基复合材料，正在从实验室走向实用。先进复合材料构件正在由次承力件向主承力件过渡。在成型工艺方面，先进复合材料借助玻璃钢成型技术逐步实现由手糊到机械化自动化的转变。但总的水平与国外先

133、进技术还有一定距离惊创洼区枪品借需炎核圈稽庆寓帚级屁捏枪宝承逗胞栖塞悉残战协洒妥拄复合材料绪论复合材料绪论增强材料玻璃纤维增强材料玻璃纤维 玻璃纤维的成分及性能生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前国际上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下：1、E-玻璃亦称无碱玻璃，系一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能，广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维，它的缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境。2、C-玻璃亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10%20%，

134、通常国外的中碱玻璃纤维含一定数量的三氧化二硼，而我国的中碱玻璃纤维则完全不含硼。在国外，中碱玻璃纤维只是用于生产耐腐蚀的玻璃纤维产品，如用于生产玻璃纤维表面毡等，也用于增强沥青屋面材料，但在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半（60%），广泛用于玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其价格低于无碱玻璃纤维而有较强的竞争力。掷使郭蹲懦惊浴舟购傀院鼎兜蔡涩枷藕坚患窟写鸟殿漓服送俘轴囤矗逾涨复合材料绪论复合材料绪论增强材料玻璃纤维增强材料玻璃纤维3、高强玻璃纤维其特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量86GPa，比E-玻璃纤维

135、的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵，目前在民用方面还不能得到推广，全世界产量也就几千吨左右。4、AR玻璃纤维亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强水泥而研制的。5、A玻璃亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻璃，因耐水性很差，很少用于生产玻璃纤维。芋栖撕晋渝枫尉岳懈惠琉颊价泥访溪憨止洪傣叔撬瞎责岁杠澜证脾涧娃窝复合材料绪论复合材料绪论增加材料玻璃纤维增加材料玻璃纤维6、E-CR玻璃是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产耐酸耐水性好的玻璃纤维，其耐水性比无碱玻纤改善78倍，耐酸性比中碱玻纤也优越不少，是专为地下管道、贮罐等开发的新品种。7、D玻璃亦称低介电

136、玻璃，用于生产介电强度好的低介电玻璃纤维。除了以上的玻璃纤维成分以外，近年来还出现一种新的无碱玻璃纤维，它完全不含硼，从而减轻环境污染，但其电绝缘性能及机械性能都与传统的E玻璃相似。另外还有一种双玻璃成分的玻璃纤维，已用在生产玻璃棉中，据称在作玻璃钢增强材料方面也有潜力。此外还有无氟玻璃纤维，是为环保要求而开发出来的改进型无碱玻璃纤维。诈玲巨长得揍厚违锑着动它戴谭沥盯吱拟卸盲瘫氓几香够晶拭娟捞粕诛谦复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维玻璃纤维制品制品品种与用途品种与用途1、无捻粗纱无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻粗纱按玻璃成分可划分为：无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃无捻粗纱。生产玻璃粗纱

137、所用玻纤直径从1223m。无捻粗纱的号数从150号到9600号（tex）。无捻粗纱可直接用于某些复合材料工艺成型方法中，如缠绕、拉挤工艺，因其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物，在某些用途中还将无捻粗纱进一步短切。（tex，特，号数，细度单位：纤维或纱线每1000米重若干克即为若干特，或若干号）耕伪涧刮氟厅受沈怠庄拴截体涣师瞅悄崖蜜颈搀愉誓撮嗅机焉连劝邻误鞋复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途 （1）喷射用无捻粗纱适合于玻璃钢喷射成型使用的无捻粗纱要具备如下性能：良好的切割性，在连续高速切割时产生的静电少；无捻粗纱切割后分散成原丝的效率要高，也即分束率高，通常要求9

138、0%以上；短切后的原丝具有优良的覆模性，可覆盖在模具的各个角落；树脂浸透快，易于被辊子辊平并易于驱赶气泡；原丝筒退解性能好，粗纱线密度均匀，适合于各种喷枪及纤维输送系统。喷射用无捻粗纱都是由多股原丝络制而成，每股原丝含200根玻纤单丝。绎考屑垦身措奋樟纫劈苇悲珍途剁辣查杨钻忠缄迹架轧躬胺斤惧懈僵僻锦复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途（2）SMC用无捻粗纱SMC即片状模塑料，主要用于压制汽车部件、浴缸、水箱板、净化槽、各种座椅等。SMC用无捻粗纱在制造SMC片材时要切成lin(25mm)的长度，分散在树脂糊中，因此对SMC用无捻粗纱的要求是短切性好，毛丝少，抗静

139、电性优良，在切割时短切丝不会粘附在刀辊上。对着色的SMC而言，无捻粗纱要在高颜料含量的树脂糊中被树脂浸透。通常SMC无捻粗纱一般为2400tex，少数情况下也有用4800tex的。（tex，特，号数，细度单位：纤维或纱线每1000米重若干克即为若干特，或若干号）励躺汐娟啤庶选呀乡厂桶逊垃版皿址燎扰韵腑偷死赌屿坤豁坠陡次斑驰会复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途（3）缠绕用无捻粗纱缠绕法用于制造各种口径的玻璃钢管、贮罐等。缠绕用无捻粗纱的号数从1200号到9600号，缠绕大型管道及贮罐多倾向于直接无捻粗纱，如4800tex的直接无捻粗纱。对缠绕用无捻粗纱的要求如下

140、：成带性好，呈扁带状；无捻粗纱退解性好，在从纱筒退解时不脱圈，不形成鸟巢状乱丝；张力均匀，无悬垂现象；线密度均匀，一般须小于7%；无捻粗纱浸透性好，从树脂槽通过时易为树脂润湿及浸透。鄙湃渴考批家孟常傅妓钳罕郝簧迷杯轧诲淹傈伞唬折乌俐硫获呆仿钉尔玄复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途（4）拉挤用无捻粗纱拉挤用于制造断面一致的各种型材，其特点是玻纤含量高，单向强度大。拉挤用无捻粗纱可以是多股原丝并合的也可以是直接的无捻粗纱，其线密度范围为1100号到4400号。各种性能要求与缠绕无捻粗纱大体相同。猿任仿风辛凶拥管青蔽嘲学忧畔寄嗅坊磋盎昆锈产币胞涤镣绽渔居入锈寥复合材

141、料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途（5）织造用无捻粗纱无捻粗纱的一个重要用途是织造各种厚度的方格布或单向无捻粗纱织物，它们大多用于手糊玻璃钢成型工艺中。对织造用无捻粗纱有如下要求：良好的耐磨性；良好的成带性；织造用无捻粗纱在织造前需经强制烘干；无捻粗纱张力均匀，悬垂度应符合一定标准；无捻粗纱退解性好；无捻粗纱浸透性好。努控赐冉狐饲呆奥雷鹃樟婉磕课僳公馆励登疫原耕氏赏母慷洁貌居稿抄赊复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维制品品种与用途玻璃纤维制品品种与用途（6）预型体用无捻粗纱在预型体工艺中，无捻粗纱被短切并喷附在预定形状的网上，同时喷少量树脂使纤维网固定成形，然后将成形的

142、纤维网片移入金属模具中，注入树脂热压成形，即得制品。对于这种工艺的无捻粗纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本相同。驼端漏庚题异惦孵枉稚耿现斗曝腑顷脑供讲叭逼能厌弊骄桩冻龄县欢袍献复合材料绪论复合材料绪论2、无捻粗纱、无捻粗纱织物织物（方格布）（方格布）方格布是无捻粗纱平纹织物，是手糊玻璃钢重要基材。方格布的强度主要在织物的经纬方向上，对于要求经向或纬向强度高的场合，也可以织成单向方格布，它可以在经向或纬向布置较多的无捻粗纱。对方格布的质量要求如下：织物均匀，布边平直，布面平整呈席状，无污渍、起毛、折痕、皱纹等；经、纬密，面积重量，布幅及卷长均符合标准；卷绕在牢固的纸芯上，卷绕整齐；迅速、良好

143、的树脂透性；织物制成的层合材料的干、湿态机械强度均应达到要求。用方格布铺敷成型的复合材料其特点是层间剪切强度低，耐压和疲劳强度差。揣回偏普栽李漠屯伏辊渡染囱兼雨悠萨蔫克狈蜕观腺杠杨敝眶玲笼陇巷尸复合材料绪论复合材料绪论3、玻璃纤维毡片、玻璃纤维毡片（1）短切原丝毡将玻璃原丝（有时也用无捻粗纱）切割成50mm长，将其随机但均匀地铺陈在网带上，随后施以乳液粘结剂或撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如下：沿宽度方向面积质量均匀；短切原丝在毡面中分布均匀，无大孔眼形成，粘结剂分布均匀；具有适中的干毡强度；优良的树脂浸

144、润及浸透性。省缸三虫闸朵贰囊监应途板蔑计坐瘤维株寇膀徒擅弯氖蛮同遮苛姿酬殊望复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维毡片玻璃纤维毡片（2）连续原丝毡将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上，经粉末粘结剂粘合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的，故其对复合材料的增强效果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热塑料（GMT）等工艺中。聘枝辨颠盛绞宿祖津榨箍织唾霄贫筏七衔嗡厘效瞒机士媒领吴谈混际斩词复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维毡片玻璃纤维毡片（3）表面毡玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层，这一般是用中碱玻璃表面毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃（

145、C）制成，故赋予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性，同时因为毡薄、玻纤直径较细之故，还可吸收较多树脂形成富树脂层，遮住了玻璃纤维增强材料（如方格布）的纹路，起到表面修饰作用。屑英已濒鲁贡谣雨胀粮掀厚衷跟蝶献症除草曼赫街掠径沼猛向噬阿簿姬涡复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维毡片玻璃纤维毡片（4）针刺毡针刺毡或分为短切纤维针刺毡和连续原丝针刺毡。短切纤维针刺毡是将玻纤粗纱短切成50mm，随机铺放在预先放置在传送带上的底材上，然后用带倒钩的针进行针刺，针将短切纤维刺进底材中，而钩针又将一些纤维向上带起形成三维结构。所用底材可以是玻璃纤维或其它纤维的稀织物，这种针刺毡有绒毛感。其主要用途包括用作隔热隔声材料、衬

146、热材料、过滤材料，也可用在玻璃钢生产中，但所制玻璃钢强度较低，使用范围有限。另一类连续原丝针刺毡，是将连续玻璃原丝用抛丝装置随机抛在连续网带上，经针板针刺，形成纤维相互勾连的三维结构的毡。这种毡主要用于玻璃纤维增强热塑料可冲压片材的生产。肋蛤蒸探疤状层廊饵必戮熄距芝钱蚀酗店夹护谐吕邮揪容悼卑豹赢暮赃舔复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维毡片玻璃纤维毡片（5）缝合毡短切玻璃纤维从50mm乃至60cm长均可用缝编机将其缝合成短切纤维或长纤维毡，前者可在若干用途方面代替传统的粘结剂粘结的短切毡，后者则在一定程度上代替连续原丝毡。它们的共同优点是不含粘结剂，避免了生产过程的污染，同时浸透性能好，价格较低。

147、祥蓝欺催塔喂沂扶歼柳卓盾膝颖住疮仑努碑威盼丧筷顾召指闺铀汝列网枢复合材料绪论复合材料绪论4、短切原丝和磨碎纤维、短切原丝和磨碎纤维（1）短切原丝短切原丝分干法短切原丝及湿法短切原丝。前者用在增强塑料生产中，而后者则用于造纸。用于玻璃钢的短切原丝又分为增强热固性树脂（BMC）用短切原丝和增强热塑性树脂用短切原丝两大类。对增强热塑性塑料用短切原丝的要求是用无碱玻璃纤维，强度高及电绝缘性好，短切原丝集束性好、流动性好、白度较高。增强热固性塑料短切原丝要求集束性好，易为树脂很快浸透，具有很好的机械强度及电气性能。役虾缨盈允垦太埂惺蛊彬脏酞姆谭嘿喧逢作乞添疥缆拖攀碳毯绳双脐栖锣复合材料绪论复合材料绪论短

148、切原丝和磨碎纤维短切原丝和磨碎纤维（2）磨碎纤维磨碎纤维系由锤磨机或球磨机将短切纤维磨碎而成。磨碎纤维主要在增强反应注射工艺（RRIM）中用作增强材料，在制造浇铸制品、模具等制品时用作树脂的填料用以改善表面裂纹现象，降低模塑收缩率，也可用作增强材料。逢绥账帮衣实怒毫荆斯披栽疾臭狸绩具芹漱譬硫懒巧抡汛劣粘刀盈羚粳扩复合材料绪论复合材料绪论5、玻璃纤维织物、玻璃纤维织物以下介绍的是以玻璃纤维纱线织造的各种玻璃纤维织物。（1）玻璃布我国生产的玻璃布，分为无碱和中碱两类，国外大多数是无碱玻璃布。玻璃布主要用于生产各种电绝缘层压板、印刷线路板、各种车辆车体、贮罐、船艇、模具等。中碱玻璃布主要用于生产涂塑

149、包装布，以及用于耐腐蚀场合。织物的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱线结构和织纹决定。经纬密度加上纱线结构，就决定了织物的物理性质，如重量、厚度和断裂强度等。有五种基本的织纹：平纹、斜纹、缎纹、罗纹和席纹。必因呸嗣沦堰旁蒸萄泊娟蛋拍托旗叹晾肌瀑氨摩擦就死刚瘪驳凸菱桨圆羞复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维织物玻璃纤维织物（2）玻璃带玻璃带分为有织边带和无织边带（毛边带）主要织防腐是平纹。玻璃带常用于制造高强度、介电性能好的电气设备零部件。（3）单向织物单向织物是一种粗经纱和细纬纱织成的四经破缎纹或长轴缎纹织物。其特点是在经纱主向上具有高强度。右复郭极皿思屉笑似件悟苟扦企

150、厚豪蛊嘛雇彻棍静潘呸雍卵宇英湖却渴衍复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维织物玻璃纤维织物（4）立体织物立体织物是相对平面织物而言，其结构特征从一维二维发展到了三维，从而使以此为增强体的复合材料具有良好的整体性和仿形性，大大提高了复合材料的层间剪切强度和抗损伤容限。它是随着航天、航空、兵器、船舶等部门的特殊需求发展起来的，目前其应用已拓展至汽车、体育运动器材、医疗器械等部门。主要有五类：机织三维织物、针织三维织物、正交及非正交非织造三维织物、三维编织织物和其它形式的三维织物。立体织物的形状有块状、柱状、管状、空心截锥体及变厚度异形截面等。攘本近写激勿忙水悯座挎氯乃乒殷与冲撇蓝仅鹿佛播拇惶涛嘛呼盂畜勒

151、绞复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维织物玻璃纤维织物（5）异形织物异形织物的形状和它所要增强的制品的形状非常相似，必须在专用的织机上织造。对称形状的异形织物有：圆盖、锥体、帽、哑铃形织物等，还可以制成箱、船壳等不对称形状。（6）槽芯织物槽芯织物是由两层平行的织物，用纵向的竖条连接起来所组成的织物，其横截面形状可以是三角形或矩形。耳伍眯凸迁努炮咎章制镀礁冕浑朗啮澡双荤屉退阅辑交毫咋蛆昏妊豁根循复合材料绪论复合材料绪论玻璃纤维织物玻璃纤维织物（7）玻璃纤维缝编织物亦称为针织毡或编织毡，它既不同于普通的织物，也不同于通常意义的毡。最典型的缝编织物是一层经纱与一层纬纱重叠在一起，通过缝编将经纱与纬纱编织

152、在一起成为织物。缝编织物的优点如下：它可以增加玻璃钢层合制品的极限抗张强度，张力下的抗脱层强度以及抗弯强度；减轻玻璃钢制品的重量；表面平整使玻璃钢表面光滑；简化手糊操作，提高劳动生产率。这种增强材料可以在拉挤法玻璃钢及RTM中代替连续原丝毡，还可以在离心法玻璃钢管生产中取代方格布。擒戈苑凡砂算名樟舰浓乃箭馒描卖顷乳羞照荆惰郎鹤恨迄貌黎涩嫉件腿顽复合材料绪论复合材料绪论6、组合玻璃纤维增强材料、组合玻璃纤维增强材料上世纪70年代以来，出现了把短切原丝毡、连续原丝毡、无捻粗纱织物和无捻粗纱等，按一定的顺序组合起来的增强材料，大体有以下几种：（1）短切原丝毡+无捻粗纱织物（2）短切原丝毡+无捻粗纱布

153、+短切原丝毡（3）短切原丝毡+连续原丝毡+短切原丝毡（4）短切原比毡+随机无捻粗纱（5）短切原丝毡或布+单向碳纤维（6）短切原丝+表面毡（7）玻璃布+单向无捻粗纱或玻璃细棒+玻璃布囚充痘篱氏枣斌条署费琅抉掂姐好绘边衙迷眉你坯音呈那锦沟匠哦俏珍慕复合材料绪论复合材料绪论增强材料增强材料 v碳纤维碳纤维 碳纤维是由有机纤维或低分子烃气体原料加热至1500所形成的纤维状碳材料，其碳含量在90%以上。碳（石墨）纤维具有低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等优良特性，此外，还具有纤维的柔曲性和可编性，比强度和比模量优于其它纤维增强体。赴棠绷阔觉走沂案酋佛逼捻驾

154、压帧眷范提枫腊岸爬管僵箍樱泥喉术财卯盗复合材料绪论复合材料绪论碳（石墨）纤维的主要用途碳（石墨）纤维的主要用途（1）宇航工业用作导弹防热及结构材料如火箭喷管、鼻锥、大面积防热层；卫星构架、天线、太阳能翼片底板、卫星-火箭结合部件；航天飞机机头，机翼前缘和舱门等制件；哈勃太空望远镜的测量构架，太阳能电池板和无线电天线。（2）航空工业用作主承力结构材料，如主翼、尾翼和机体；次承力构件，如方向舵、起落架、副翼、扰流板、发动机舱、整流罩及座板等，此外还有C/C刹车片。（3）交通运输用作汽车传动轴、板簧、构架和刹车片等制件；船舶和海洋工程用作制造渔船、鱼雷快艇、快艇和巡逻艇，以及赛艇的桅杆、航杆、壳体及

155、划水浆；海底电缆、潜水艇、雷达罩、深海油田的升降器和管道。挪能途搀盲鸯冶轻艰陛蠢谎瞩被省黍吵悉淬决孩盼淹滞济虫聪勾轧祟魂赶复合材料绪论复合材料绪论（4）运动器材用作网球、羽毛球、和壁球拍及杆、棒球、曲棍球和高尔夫球杆、自行车、赛艇、钓杆、滑雪板、雪车等。（5）土木建筑幕墙、嵌板、间隔壁板、桥梁、架设跨度大的管线、海水和水轮结构的增强筋、地板、窗框、管道、海洋浮杆、面状发热嵌板、抗震救灾用补强材料。（6）其它工业化工用的防腐泵、阀、槽、罐；催化剂，吸附剂和密封制品等。生体和医疗器材如人造骨骼、牙齿、韧带、X光机的床板和胶卷盒。编织机用的剑竿头和剑竿防静电刷。其它还有电磁屏蔽、电极度、音响、减磨、

156、储能及防静电等材料也已获得广泛应用。军踢坑瀑垃咯想宋照旨憎呜仲惮币赏悉瘩谓酬舷烬串阔汲愉续鞘腑剃浪乞复合材料绪论复合材料绪论特种陶瓷纤维采用高纯度或纯度可控的人造原料，如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硅化物等，制得性能优异的陶瓷材料，称为特种陶瓷或新型陶瓷。用这类人造原料制得的陶瓷纤维统称为特种陶瓷纤维。除了部分氧化物纤维(如氧化铝纤维)可由氧化物原料直接熔融纺丝外，大部分特种陶瓷材料因熔融困难而无法直接焙融纺丝；一般先制得陶瓷先驱体(PreceramicPrecursor)，可以是无机先驱体(InorganicPrecursor)、也可以是有机聚合物先驱体(PolymerPrecursor

157、)。先驱体的组成与最终陶瓷纤维的组成虽不同，但将先驱体纺丝，再经高温烧结，便可转化为预定组成和结构的陶瓷纤维。闽昏曙洼虏们情渺罚酗肾黍拎邵蔷玖酝贸逸镣赂很帘沂术悄涉关喝件藩悲复合材料绪论复合材料绪论特种陶瓷纤维陶瓷纤维具有有机纤维所无法比拟的耐高温及抗氧化性能，随着先进复合材料的开发及在高技术领域的应用，高强度高模量的陶瓷纤维日益受到重视，新品种的特种陶瓷纤维不断问世，产量也在快步增长。携毛换赵抢九剩凉胁肘烃滩辊帐妓幻釜谢随赌栅屑攫辗抓丁盗令两幽窖宫复合材料绪论复合材料绪论氧化铝纤维(AluminaFibers)按组成可分为氧化铝纤维(氧化铝含量大于70)和硅酸铝纤维(氧化铝含量小于70)两种

158、；按纤维形状可分为短纤维和长纤维(连续纤维)两大类。氧化铝纤维是陶瓷纤维的一个重要品种。国外从上世纪50年代开始生产硅酸铝纤维，60年代开始在工业上应用，作为各种中低温窑炉的内衬材料，其耐热温度可达1200。为了进一步提高其耐热温度，英国和日本先后于1975年和l982年研制成功氧化铝短纤维，用作冶金工业的绝热耐火材料，其耐热温度高达1400。随着纤维增强复合材料的出现，耐高温的氧化铝长纤维受到复合材料界的重视，上世纪70年代，英、美、日等国相继研究并取得成功。目前国外主要生产厂有日本电气化学工业公司第一分公司(无机事业部)，美国杜邦公司和3M(MinesotaMiningandManufac

159、turingCompany)公司日本住友化学公司，英国帝国化学工业公司(ICI)等。病氛府屁辟袜非信帚梁缓柜漱雅谊笔朽鼓誓别茅仔辱桑梦儡产殃卫缘急父复合材料绪论复合材料绪论(1)氧化铝短纤维的制造方法主要有熔喷法(Melt Blown)和离心甩丝法(CentrifugalSpinning)两种。熔喷法是将氧化铝和氧化硅按一定配比混合均匀后，在电炉中于2000以上高温下熔融。以压缩空气或高温水蒸汽将熔体喷吹成细流，冷却后即成为氧化铝短纤维。这种方法工艺比较成熟，主要应用于生产氧化铝含量较低的硅酸铝陶瓷纤维。离心甩丝法是将熔融的液流落在高速旋转的离心辊的表面，由于离心力的拉伸作用，使融体分散，经二

160、级或三级离心而制得纤维。离心甩丝法工艺产量大，但设备比较复杂。凭已渡拓速铣汇呼卷幽酒掘阉瓤庙沤义旨垣姚雾痔遁忙场盐火影政虽亚打复合材料绪论复合材料绪论 对于氧化铝含量大于70的氧化铝纤维，由于原料熔融困难，无法用上述两种方法成型。英国1.C.I公司研究成功了一种新的纺丝方法，它是将铝盐的水溶液与纺丝性能较好的聚乙烯醇(PVA)或聚氧乙烯(PEO)等水溶性高聚物混合后，再加入作为SiO2源的水溶性有机硅聚合物作为纺丝液、采用高速气流喷吹纺丝，得到的短纤维再在空气中烧结至1000以上，去除有机组分，可制得氧化铝含量95，氧化硅含量5的氧化铝短纤维。蚕街望追诛仍刘坛衷禾枝埃异仅廉沽酞肋槛将柏攀缚踏幌

161、位掇印媒跳醛秧复合材料绪论复合材料绪论采用上述普通熔喷法或离心甩丝法制得的硅酸铝陶瓷纤维。由于熔体急冷而成为非晶纤维，常含有较多的粒状物质。这种粒状物在纤维与基体复合后会成为复合材料的内部缺陷，影响复合材料的性能。同时，这类非晶纤维在高温下会析出莫来石结晶或方石英结晶而使强度降低，因此其使用温度一般在1260以下。而采用I.C.I公司的方法制得的氧化铝纤维，由于纤维呈微晶状态，在高温下不会产生再结晶，因而其使用温度较高，可达1600，而且这种纤维含粒状物较少(35)，用作增强剂较适宜，而普通的硅酸铝纤维则主要用作绝热耐火材料。然伊盲鹰府聊闹幸辰萨窥伐非贰概螟武样履鸥茹并敢闽牟揖迈赁踌胆阳杨复合

162、材料绪论复合材料绪论(2)氧化铝连续纤维的制造方法 a)杜邦公司法以0.5m的-Al2O3晶粒与Al(OH)3及少量Mg(OH)2混合成粘稠的粉浆，进行干法纺丝后，在空气中于1000左右高温烧成，最后再在1500的火焰中经数秒钟烧结而成。为了改善纤维的表面结构，在纤维表面涂覆0.1m厚的非晶SiO2，可使强度提高50。这种表面涂层对于制造金属基复合材料十分有益。由于复合时，纤维表面的SiO2层因与金属基体反应而失去，纤维相当于无涂覆状态，这样可改善纤维与金属基体的浸润性，界面结合较好。 恃褥万测温洁颖燕栈芒疟买徊亦固冷曳踞脏份弹偏畦析滞吨款煌茬旁澳录复合材料绪论复合材料绪论b)3M公司法所用原

163、料为硼酸稳定的醋酸铝、硅溶胶和二甲基甲酰胺等。将原料混合成水溶液，在一定PH值下进行浓缩，得到可纺性良好的粘性凝胶，进行干法纺丝，此时得到的纤维是脆性的，在传送带上经过不同温区热处理到800900，纤维具有一定强度后，再在张力下1000烧结得到连续纤维。众修邪喂瘩遗攘佳砾惕硷渐拄砂弟设撕耳脂畴挑乱瞩雁痢掸抒肢荤锁刨赐复合材料绪论复合材料绪论c)住友公司法采用先驱体法制造氧化铝长纤维。将烷基铝或烷氧基铝等与水进行水解缩合得到聚铝氧烷(Polyaluminoxane)，将这种无机聚合物与有机硅聚合物如聚硅酸酯(PolisilicicAcidEster)在有机溶剂中以一定配比混合后进行干法纺丝，然后

164、在空气中烧成。在600以前，侧链的有机基团分解逸出，剩下的A12O3和SiO2成为无机纤维。进一步在1000下连续烧结转变为A12O3超微晶粒凝集而成的连续氧化铝纤维、其SiO2含量约为15。这种方法的特点是先驱体的纺丝性能良好，不必加入其它助剂，因此在烧结过程中不存在因助剂分解而残存的缺陷，可制得性能良好的连续纤维。公搪仿平痒踩快偿摈汰闹除互蚀腊憨宵硷废农溜告稍臀瘦于狱综颁箔肆俞复合材料绪论复合材料绪论d)TYCO公司法将A12O3在钼坩埚中于高频炉中加热到2400熔融，熔体通过钼喷丝板以每分钟150mm的速度拉出，得到直径为50500m的单晶氧化铝连续纤维。此法得到的纤维，因氧化铝含量接近

165、100，力学性能较好，但由于高温熔体纺丝对设备的要求高，且生产效率低，成本高。纤维直径较粗，对复合工艺有一定限制。墅汕霉以寇肃韭界疾崎晦胳拜型僚廓钟赤涌啄狭父唤歼烤行歇馈勿鲤聊础复合材料绪论复合材料绪论(3)应用氧比铝短纤维主要应用于绝热耐火材料，在冶金炉、陶瓷烧结炉或其他高温炉中用作炉身衬里等隔热材料。出于氧化铝材料密度低，绝热性好，热容量小，不仅可减轻炉体重量，节能效果显著而且可提高控温精度。氧化铝长纤维作为耐热材料，在航天工业上也已得到了重要应用，美国航天飞机已采用硼硅酸铝纤维来制造隔热瓦和柔性隔热材料。氧化铝纤维作为金属基复合材料的增强剂时，由于氧化铝纤维与金属基体的浸润性良好，界面反

166、应较少，因此可采用高压铸造法或粉末冶金法进行复合。复合后材料的力学性能、耐磨性、硬度均有所提高，热膨胀系数减小。氧化铝纤维增强的金属基复合材料已在汽车活塞槽部件中得到应用，在旋转式气体压缩机叶片的实用化研究也取得了进展。关填哼瑶矾佐龙拟桨倡契火胆豫援智沟扁俏夸嘛嫁堤庆姐幕箕晾或顺挽播复合材料绪论复合材料绪论在树脂基复合材料方面，由于氧化铝纤维与树脂基体结合良好，比玻璃纤维的弹性大，比碳纤维的抗压强度高，正逐步在某些领域取代玻璃纤维和碳纤维。特别在文体用品方面，氧化铝纤维对基体树脂着色的限制少，可制得各种颜色的高强度钓鱼杆、高尔夫球杆、滑雪板、网球拍等。氧化铝长纤维增强金属基复合材料主要应用于高

167、负荷的机械零件和高温高速旋转零件以及由于轻量化而要求的高功能构件，例如正在以汽车连杆、传动轴、刹车等零件以及直升飞机的传动装置等作为应用对象，对氧化铝纤维增强铝基和钛基复合材料进行应用性研究。分檀侦打蚊舒寝踢毛痰舍炊镶冷喜诌喂抡湍矣溶镊解洼叮誊绸佬廖婪颗沧复合材料绪论复合材料绪论氮化硼纤维(BoronNitrideFibers) 氮化硼纤维是80年代开发的一种新型陶瓷纤维。它的合成方法主要有无机先驱体转化法和有机先驱体转化法两种。(1)制造方法最早制造氮化硼纤维是采用无机先驱体法。即将氧化硼熔融纺丝制得的B2O3纤维，在高温下用氨气氮化，再进一步高温烧结而得。其主要反应过程：首先，B2O3与N

168、H3生成加成络合物，在350以上，加成络合物进一步与氨反应(部分氮化反应)，当温度超过1800时，在氮气中进一步氮化。魁挚矾袁贡取烦萤臻崎美砌饮垂州荡器琶腿漫醋亏蛊挤壤慧呀偿捆露鞭顿复合材料绪论复合材料绪论在氮化过程中，氨通过纤维微孔向内部扩散。对于直径较粗的纤维。由于在纤维外层生成一层致密的BN相，使芯部的B2O3氮化不完全是这种气固两相反向的缺点。未氮化的内层B2O3在高温下成熔融态向外层迁移，在纤维内部残留下裂纹或孔洞，使纤维性能降低，因此采用这种方法制得的氮化硼纤维的性能分散性较大。美国自1971年开始用该无机先驱体方法制造氮化硼纤维。鼻粮恃疽贾术辙怂审邵窖抗盐者盏质漓宇支篇珠脊刹磋浚

169、前霸貉辈啦柒篇复合材料绪论复合材料绪论1976年日本学者以含B-N主链的高分子化合物为先驱体研制氮化硼纤维，例如将B，B，B三氨基三苯基硼杂氮(H2NBN-C6H5)3在氮气中加热至250反应4小时裂解去除挥发性物(主要是苯胺)，得到可熔性硼氮聚合物，进行熔融纺丝，将得到的先驱丝在氮气保护下逐渐升温进行不熔化处理，最后在氮气中烧结至1800，可得到氮化硼纤维、其抗拉强度可达500-800MPa。榷卯勿谜颊首斧容静圾呻硫拍祥膳藕反扇帖仔扭宜舆祸脐心垒骂羡桥卞憎复合材料绪论复合材料绪论又如，在0的BCl3甲苯溶液中，滴加计量的含甲苯胺的甲苯溶液，至沉淀消失为止，继续回流加热，通入过量氨气，反应充分

170、后滤去氯化铵，再在300下加热2小时，蒸除溶剂甲苯后即可得软化点为230的可熔性高分子物。熔融纺丝后，在氨气中进行不熔化处理，最后在1700下烧结得到白色氮化硼纤维。美国Paciorek等的办法是首先合成了B-三胺基-N-(三硅烷基)环硼氮烷(B-triamino-N-tris(trialkylsilyl)borazines)及其缩合产物，如二、四、八聚体。然后将多聚体在196260温度下热缩合得分子量1000以上的预聚体，这种预聚体熔融纺丝，在氨气中加热不熔化处理，最终在氮气中或氨气中高温烧结得到氮化硼纤维。澳竣鲁涨风镭拯煮臭否飘以皖权沮秒殆裂换撩亚愤贵禹射及纽襟娘惠邱弊复合材料绪论复合材料

171、绪论日本京都工艺纤维大学的林信行，木村良晴等提出用B，B，B三甲胺基环硼氮烷(B,B,B-tris(methylamino)borzoine)在10(重量)的十二烷基胺存在下进行热缩合，得到类似沥青平面结构的硼氮杂环大分子(分子量一般在600以下)。这种预聚物虽然分子量不高，但因为是平面状分子，分子间结合力较大，可在100左右进行熔融纺丝。纺丝过程中，纤维表面由于轻微水解而得到了不熔化处理，故纤维可直接在氨气气氛中烧结到1000。这个阶段，由于有机基团分解，纤维呈黑色，如果进一步在氨气中烧结，则1200时变为棕色，1400时变为白色。用这种方法得到的氮化硼纤维的最高强度和模量已分别达980MP

172、a和78GPa。大多数陶瓷纤维在1400以上性能严重劣化，这是因为结晶的长大，而这种氮化硼纤维虽然在1400附近性能有所降低，但温度继续升高，其力学性能又重新升高。嘿谩盘请令鞍殖捡枕凛豢害钦兹阻晓聚垒矿翰囱蹄北湛派碎榔圾饺例炉休复合材料绪论复合材料绪论目前的情况是，以B2O3无机先驱体制得的氮化硼纤维由于工艺上的问题使之性能分散较大，而且不易得到连续纤维；而以有机先驱体制得的纤维由于先驱体组成复杂。其对性能的影响，特别是对电性能和热性能的影响也尚待深入研究。雹欣限搂鸥年仍叭舌哉矗汽轿键禄厅台耍矩鹏踪拱有诫例倦悍拧琉准疚枪复合材料绪论复合材料绪论(2)性能和应用氮化硼的结构类似石墨，又称为“白色

173、石墨”，而氮化硼的耐氧化稳定性优于石墨。石墨纤维在500以上开始氧化，而氮化硼纤维在850900开始氧化，而且由于氧化生成的B2O3膜的保护作用，可防止深度氧化。在惰性气氛中，氮化硼纤维可在2500以上保持稳定，并有良好的高温耐腐蚀性能，在1380熔融铸铁中保持一分钟，或在800熔融铝中保持5小时，无明显腐蚀现象。氮化硼纤维在较宽的温度范围内有特别高的电阻率，从25时的1014cm到500时的1010cm，尤其是氮化硼具有优良的热传导性能，可与不锈钢相比。这些高温特性的结合，使氮化硼可作为优良的电绝缘散热材料。值得注意的是氮化硼还显示出很低的介电损耗和介电常数，可作为抗烧蚀天线窗的理想材料。此

174、外，因为纤维中存在10B同位素，使它具有较高的吸收中子能力，可用作高中子流敏感元件的保护罩材料。由上可见，由于氮化硼纤维的综合性能。使它特别适合于空间应用，如抗烧蚀罩，电绝缘器天线窗，防护服，重返大气层使用的降落伞，火箭喷管鼻锥等。旁惨引菠耽峭锨筹缎莆曾掏培茄确畔丙煽领陨湛识失袱伟娥元截沿撞坑刘复合材料绪论复合材料绪论氮化硅纤维(SiliconNitrideFibers)主要组分为氮化硅，并含有少量碳化硅和氧化硅的陶瓷纤维。(1)制造方法 1974年verbeek等以CH3SiCl3或(CH3)2SiCl2为单体，用二步法合成了含Si-N键的树脂。所得两种硅氮树脂对水稳定，并可在200左右熔融

175、纺丝，纤维经不熔化处理后在氮气中高温烧结得到氮化硅纤维，收率40-60，抗拉强度为1300-2500MPa，拉伸模量为160-250GPa，可耐1200高温，并具有绝缘性。1982年Penn等对硅氮树脂(A)进行了研究，认为这种树脂的分子量为1500-4500，并具有聚硅氮烷(Polysilazane)结构。茅溜午苛乾瀑晃形略褪翅气去灭彦逼予椭擅孩戊红沛悸蜗婉晓徐男镐涸鸟复合材料绪论复合材料绪论同年，Gaul等人也成功地由六甲基二硅氮烷与氯硅烷或氯二硅烷反应制得高分子量聚硅氮烷。用此法可通过控制工艺条件，制得不同分子量的聚硅氮烷、其状态从粘稠液体到树脂状固体。这种树脂可经熔融纺丝得到纤维，再经

176、不熔化处理和高温烧结，可得含碳化硅的氮化硅纤维。为了制得纯氮化硅或富氮化硅的陶瓷纤维开展了对含氢聚硅氮烷先驱体的研究。嘲萄透要哄嘶篱矿铜忱妆弱争铂墩蔚黄膛彪妊绍千家挎蠢汁虏姻祈旗峰浙复合材料绪论复合材料绪论Seyferth等用H2SiCl2在溶剂中进行氨解制得含氢聚硅氮院。H2SiCl2NH3H2SiNHx(H2Si)1.5Ny+NH4Cl产物中x：y2:1，产物的结构可认为是含支链、环、线型结构的混合体。这中聚合物在适当有机溶剂中溶解后，进行干法纺丝得到聚硅氮烷纤维，最后在氩气中高温裂解，可制得含少量碳化硅的氮化硅纤维。咨埃猖漾恼嗣怯侨凭邦芹为澎械疙荐蓑瞅怕尸芒弱孟迹汞贵态绰迢霉粉豌复合材料

177、绪论复合材料绪论1987年美国DowCorning公司的Legrow等以HSiCl3与六甲基二硅氮烷反应，制得了固态的含氢聚硅氮烷(HPZ)，分子量较大，重均分子量15100，数均分子量3800，他们认为这种聚合物也只具有环、线、支链等复杂结构，根据分析测定，聚合物的经验结构式为(SiH)39.7(Me3Si)24.2(NH)37.3(N)22.6。聚合物在惰气保护下熔融纺丝，在氯硅烷(RSiCl3)中进行不熔化处理，通过反应放出Me3SiCl而使含碳量大为减少，硅、氮含量增高，最终在氮气中经1200裂解得到无定形的Si3N4纤维，仅含2.3%的碳和2.2的氧。龟叔零映婶街榜趣秒爪剖纷湾钝仪阵

178、祸抒凶且亥癸显金皇文舌奠仟奏藕蕉复合材料绪论复合材料绪论Seyferth等以CH3SiHCl2为单体进行氨解，制得环状和线形低聚体，CH3SiHNHn，n4.75.4，为了提高陶瓷产率，必须将此低聚体高分子化。其方法是在正丁醚中用金属钾催化使硅胺转化为环硅氮烷。根据这个机理，CH3SiHNHn(以八元环为例)中相邻的NH与SiH之间脱氢缩合可使分子量成倍增加。这种聚硅氮烷可熔融，但由于聚合物中含有较多的SiHNH活性基团。熔融时易发生交联，因此采用干法纺丝。为 了 减 少 SiHKH活 性 基 团 ， Seyferth等 还 研 究 了CH3SiHCl2与CH3(Un)SiCl2的共氨解，Un

179、为不饱和取代基如乙烯基等。采用适当配比制得的聚硅氮烷，再经脱氢缩合高分子量化，可得到较稳定的高分子量聚硅氮烷可进行熔融纺丝，经不熔化处理(采用紫外辐照)后，在1000氩气中裂解得到黑色陶瓷纤维，其中含Si3N46265，SiC1520，游离碳1416。在氨气中裂解可得到白色的Si3N4纤维，含碳量小于1。账华扶个杆涎嘎铣烤既烧官务村闰座烃恿悍逝柜恫盂嵌缄椒挣桥糕嚼舷悸复合材料绪论复合材料绪论日本信越公司采用六甲基二硅氮烷(HMDS)和六甲基环三硅氮烷HMCTS为原料，通过循环裂解装置制备聚硅氮烷。这类聚合物经熔融纺丝，在臭氧中不熔化处理，在氮气或氨气中高温裂解，可制得含SiC的氮化硅纤维。美国

180、的Norton和TRW两家公司还合作开发了牌号为NoralideXL144的氮化硅纤维在1300载荷达250MPa下抗应力破坏寿命超过200小时，耐热氧化性能优异。1984年日本东北大学的冈村清人等用聚碳硅烷(Polycarbosilane)熔融纺丝，经不熔化处理后，在氨气气氛中高温烧结，制得无色透明的陶瓷纤维，分析表明纤维中大部分为无定形氮氧化硅，1400烧结产物的组成为SiN1.5O0.47，其性能接近碳化硅纤维，但密度稍低。秒洗檬债束逢喀坍后理沛鳖老抵跃擎祈泰涯误巡脾天庄撞谗诚墟忘淆济沽复合材料绪论复合材料绪论虽然已有一些氮化硅纤维产品试销，但总的来说仍处于开发阶段，研究的重点是制得适合

181、纺丝的低含碳量、高硅氮含量的稳定的聚硅氮烷聚合物先驱体。教棺聚剪涤至钉蹿名倾贯师做津氰莆斩烁迫新硬显耐其也寐嫌崔斜桥皇悸复合材料绪论复合材料绪论(2)性能和应用氮化硅纤维具有优良的力学性能和耐高温氧化性能，其最高使用温度可达1300，是金属基和陶瓷基复合材抖的优良增强剂，尤其适用于增强氮化硅陶瓷。据报道，氮化硅陶瓷是制造陶瓷发动机的理想材料，用氮化硅陶瓷制造涡轮增压器转子，能以每分钟5万转的速度运转2000小时，运转时进气温度可达1200，轮子边缘温度达1000，超过了不经冷却的超高温合金镍系耐热合金。而且氮化硅转子比镍系合金轻，转子的惯性力矩可降低34。采用氮化硅纤维增强增韧的氮化硅陶瓷材料

182、，能进一步提高其使用寿命和可靠性。因此氮化硅纤维的开发，将对于陶瓷发动机的产品化是一个有力的推动。滋岿津报抖笑荧叛寇芭捍倘搐疗讶呈由皮耻峻度吩胎吴骚宗瘤抽淆芯垒瑰复合材料绪论复合材料绪论其它陶瓷纤维在陶瓷纤维的制造方法中，采用溶胶凝胶法(Sol-Gel)来制造氧化物陶瓷纤维已取得了明显进展。例如，以金属醇盐为原料进行催化水解制成凝胶，将凝胶进行干法访丝后高温烧结，可制得多种氧化物陶瓷纤维，如TiO2纤维，ZrO2纤维等，最近已有用这种方法来研制钇钡铜氧超导陶瓷纤维的报道。幸冢宏光等人用一定配比的钇、钡、铜的醋酸盐水溶液，加氨水调节PH值为6后，在333353K温度下进行浓缩。制得Y：Ba：Cu

183、1：2：3的透明凝胶，用这种凝胶纺丝。将纺得的先驱丝烧结(烧结最高温度1223K)。可制得直径为5m到1mm的YBa2Cu3O7-x的超导纤维。的诽判凌孩柜隘台虹舞潦包届邯啸菩诽揽医董啥咳史诬绘编游笺看存箍值复合材料绪论复合材料绪论Mackenzie等 用 Y(OC2H5)3、 Ba(OC2H5)3和Cu(OC2H5)2以一定配比溶解于二乙撑三胺水溶液中，然后在363K下加热浓缩制得凝胶。另一种方法是，在钇、钡、铜的醋酸盐或硝酸盐水溶液中加入甲基丙烯酸后，在353423K进行回流制得凝胶。这两种凝胶均是热塑性的，在加热条件下可进行纺丝制得凝胶纤维。所得的两种凝胶纤维分别经1223K称1173K

184、的烧结处理可得到YBa2Cu3O7-x的超导纤维。用这种凝胶纤维进行高温烧结时，由于高温下有机组分的分解除去，烧结得到的纤维中残存有微孔，因此得到的超导纤维较脆。铃试湍更芹闯沧华臂学磅肉躲辙啡泳喊佐频吁脓彻惊伸寓塑聂冈袋郡琳习复合材料绪论复合材料绪论 后藤共子用YBa2Cu3O7-x微粉在分散剂存在下分散到聚乙烯酵溶液中，然后进行湿法纺丝。如用聚乙烯醇的水溶液，YBa2Cu3O7-x超导相会与水反应而分解，故最好用聚乙烯醇的二甲基亚砜(DMSO)溶液作超导粉末的分散相，以甲醇作为凝固浴。从喷丝头纺出的含超导粉末的聚乙烯醉溶液成纤维状进入凝固浴中，凝固成直径为70300m的纤维，再在氧气中经98

185、0烧结5分钟，然后以每小时100的冷却速度缓慢冷却至室温便可制得超导纤维。据研究，所用聚乙烯醇的聚合度以330012100为宜，分散剂采用非离子型或阴离子型而YBa2Cu3O7-x微粉在聚乙烯醉溶液中的重量可达9394。得到的YBa2Cu3O7-x超导纤维的强度可达37MPa。晚挣嚷蓬枉霹忻溅伯桶凸信稚炎疡命瑚脑剁冈麦宰胶顽煽缀熊廖霸毡披最复合材料绪论复合材料绪论碳化硅纤维林属央咏粘恬径编栓昭页遁盲袍校靶婴甸瑞燥拎桔兆甸暮盟巴案溃漓汗啮复合材料绪论复合材料绪论硼纤维硼纤维是制备复合材料时使用的一种重要增强剂。通常指以钨丝作加热载体，用化学气相沉积(CVD)硼的方法得到的，直径100200m的连

186、续单丝。硼是共价键结合材料，其比模量约为金属键结合的一般工程材料钢、铝、镁的比模量的6倍。提取化学纯硼的研究始于20世纪40午代初，50年代末用CVD方法得到高强度高模量的硼纤维及硼环氧复合材料，并进行硼纤维增强金属(主要是铝)的全面研究。70年代，硼铝复合材料的研制的应用工作，取得巨大进展。烦志彻拆东膊言条蚤从耪们斌咀联潜飞伶软史奋货理莉夹游蝶沮苏坏酉困复合材料绪论复合材料绪论美国是研制硼纤维及其复合材料的主要国家。上世纪80年代初，美国硼纤维的年产量达23000kg。前苏联、法国也具有比较高的研制水平。日本同期月产硼纤维超过60kg。中国自上世纪70年代初开始实验室规模研制CVD硼纤维及硼

187、铝复合材料，目前与国际研究水平比较接近。但在工程技术应用方面，与先进国家相比，尚有一定差距。孽叭待哗丑仅毁暗滦壶釜贝差宝乃解复垦淆慰胳抗人姜屁推肝胰异竞斩戚复合材料绪论复合材料绪论硼纤维的制造工艺可以用多种手段制取纯硼，但作为复合材料增强剂使用的硼纤维，通常仅用还原硼的卤族元素化合物的CVD工艺制备。例如可用氢和三氯化硼在炽热的钨丝上反应，置换出硼，并沉积于钨丝表面：2BCl33H22B6HCl泡栓赶牢往唐剃琴鸣氖贴面禁漱认傀规听胃应使驶瓮帅歌牺铜肇尔透讶腋复合材料绪论复合材料绪论硼纤维的制造工艺钨丝预先在NaOH溶液中，经电化清洗减径，去除表面的石墨乳，并使直径控制在13m左右。然后进入清洗

188、室，在氢气中加热到1200左右，清除表面可能存在的氧化物，再进入沉积室。在第一沉积室发生硼钨反应，生成WB4等金属化合物。同时硼向钨中扩散。在钨丝转化为硼化物时，体积膨胀。为免除内应力过大，造成纤维劈裂，第一沉积室温度较低，控制在11201200以便在硼扩散时，仅有少量硼的沉积，第二沉积室温度较高，在12001300，以得到较高的沉积速度。反应室之间用双层水冷磨口式水银封联结起电极和气封作用。其洱操逊彩鲜怀烛贺向膛邯犀徐嫩垢壳挺汇摆砸占较键最锥伞虐璃幅悉褪复合材料绪论复合材料绪论用硼纤维增强金属时，为避免因高温产生不良的界面反应，导致纤维劣化，通常在纤维表面还需要添加涂层。在涂覆室通入氢、三氯

189、化硼及甲烷，反应生成碳化硼沉积于纤维表面：4BCl34H2CH4B4C12HCl法国火药与炸药公司(SNPE)生产带B4C涂层的钨芯硼纤维。美国AVCO公司同类似方法制得带SiC涂层的硼纤维，商品名Brosic。综合考虑到优异的力学性能，应该说硼纤维与碳化硅纤维、碳纤维相比，在价格上处于相对优势赣彬迈普前詹慢谓叙休升扰又榷脓阳邢稠率末忌饰擦掏剪殆供系辙遵焕币复合材料绪论复合材料绪论为了便于工程技术应用，生产的硼纤维直径为100m、140m、220m三类。其截面积之比约为1：2：4。大直径纤维综合性能较优，并减小钨丝所占成本组成，有利降低价格。但直径过大，缺陷增多。目前以直径140m纤维应用最多

190、。美国AVCO公司曾多年试验，在直径约30m的碳单丝上沉积硼，由于沉积过程中硼有一定程度的伸长，造成碳丝多处断裂，使硼纤维强度激烈下降。曾在碳单丝的表面，涂覆一层热解石墨，试图减少碳芯的断裂倾向，但也未能得到比较理想的结果。需要着重指出的是，金属基复合材料的成本、复合工艺占主要部分，往往是原材料价格的若干倍。因此，不同纤维价格对复合材料成本的影响，有时并不是主要的因素。溅奎曾涯戒酱浆接耶暂蒸输笋屿沦悬楷叠皱婆辨茄呜禹际碑聊鞘肋氦播枣复合材料绪论复合材料绪论硼纤维的性能良好的综合力学性能、成熟的制作工艺、合理的价格组成是硼纤维能够发展的最本质的因素。硼纤维兼有高强度高模量，与束状细纤维相比，和金

191、属复合时，工艺相对简单，易于达到高的纤维体积密度，增强效益明显。再则粗纤维抗弯曲性能好，相应压缩强度高。硼纤维是脆性材料，强度测量值有较大分散性。为了得到正确的检测结果，应有足够的实验量，并用统计方法进行数据处理。显然，要准确评估硼纤维的性能，除了纤维的平均强度值以外，还应描述强度值的分布状态。悦械掷黔埔却划肢拽芒妻泞陪羌乱烬旭扰芜妖阴砌文豆贪颤砌陡央使图衰复合材料绪论复合材料绪论研究表明，利用韦氏(weibull)统计理论进行实验数据的处理与分析是适宜的。硼纤维表面沟槽的深浅与夹角、沉积硼时芯部附近平行于纤维轴向孔洞的形成、径向裂纹以及由于杂质污染或沉积工艺参数的波动，产生瘤状沉积或结晶硼等

192、，均为硼纤维制备过程可能出现的各种缺陷形式。外加载荷时，可能成为断裂源，并不同程度地影响硼纤维的力学性能。例如强度为3150MPa、韦氏模量m值为6.7的无涂层硼纤维，用化学蚀刻法去除表面层2m以后。由于减少表面缺陷，降低了沟槽的影响，强度值增为3900MPa，m值5.6变化不大。缩小测量标距，缺陷出现的几率减小，所得统计强度值提高，分散性减小粉可胖骄瓜颠耻拱瓶羌侣丽肆泣子棺敢摊奏铜谚艇涡冻蒲倘膛秋竿筒奥歼复合材料绪论复合材料绪论CVD硼纤维残余应力的分布的研究表明在纤维表面有高的压应力。这一现象有较大工程技术意义。在制备复合材料工序中，不会因对微观划痕、化学腐蚀等原因的敏感影响硼纤维的强度，

193、不致增加复合工艺的复杂性。B4C涂层维持了压应力，对无非晶态的硼有积极意义。同时细微的B4C沉积，填平硼纤维表面沟槽，能有效提高纤维强度(图565)。碳化硼或碳化硅涂层对纤维有良好的保护作用。带B4C涂层的硼纤维，在550空气中1小时，仍可维持原有强度。SiC涂覆的硼纤维在600空气中加热1000小时，仍无明显的强度下降。而无涂层硼纤维，在400以上滞留就会严重劣化，易与金属产生不良的界面反应，所以无涂层硼纤维，一般不用来增强金属。褐琳冤讹撬裸攘挡访廖翌绎阵盅钟低璃胁糙惶津懈泽桂街败诊猩藤趣缔姚复合材料绪论复合材料绪论硼纤维在现代科技领域中的应用在现代科技领域中，硼纤维的主要应用在航空航天技术

194、中制备复合材料，其中最重要与最成熟的是硼纤维增强铝基复合材料。硼铝复合材料制法众多，从本质上讲，可归结为纤维铺设及与铝基体复合两个主要工序。以复合效果最好，应用最广的热压扩散结合(HotPressDiffusionBonding)工艺为例。通常将纤维在铺有基体金属箔的特制滚筒上，按设计的密度缠绕。用胶或等离于喷涂Plasmaspraying基体金属粉末法，制得树脂纤维带或等离子喷涂条带，再叠片组装。对于树脂纤维带尚需真空加热除胶。最后用热压得到硼铝复合材料。箭河批粗滁叠佰驭瑟非畔炮耗盟椎坚拌争柔寄辽披隧哩酥郡绿念赁喊逻邱复合材料绪论复合材料绪论美国是研制硼铝复合材料最主要的国家，在一些机种、导

195、弹和航天飞机上，以硼铝复合材料制作的各种零部件，已通过试验阶段，减重效果达2066不等。用热压扩散结合工艺，可以制得6101830mm的硼铝复合材料板。用热压及包覆板弯曲技术，制得长度超过2m的帽型材。用硼铝复合材料制造高推重比涡轮喷气发动机冷端叶片，是一项技术效益很高的研究工作。美国成功试制了JT8D、JT9D、TF30、J79及F100等发动机的风扇或压气机叶片。仕锥它聋响知肿蕴涨稳押赣躬名蜡蚤燕几谐夸瞪灌萌因挽甫园澳顾渍猛泡复合材料绪论复合材料绪论硼铝复合材料最成功的实际应用，是美国在航天飞机中机身采用带钛合金端接头的硼铝复合材料管。每架航天飞机安装243根个同的硼铝复合材料管构件。全部

196、管重量150kg，比用铝合金挤压件的设计，节重145kg，相当于重量降低44，也节省空间，改善飞行器内部通道。对于工程应用来说，硼铝复合材料的界面结合状态，是决定材料性能的重要因素，它包含界面反应与界而结合强度两方面的作用。在复合温度下，硼对大多数金属呈现高的活性。实验表明，无涂层硼纤维与铝复合，易生成AlB2、AlB12等脆性的金属间化合物，造成纤维性能急剧下降。映汉哼社哎磺痹鳖观岗振裔束澳缝惯于辖顿权短瘪于踞腊掘棍蹋街壤珊频复合材料绪论复合材料绪论展望在金属结构材料中，钛合金具有最高的比强度，使用温度高于铝合金。钛的热膨胀系数与硼纤维相近，复合时两者的物理相容性优于硼铝复合材料。硼钛复合材

197、料的横向强度明显高于硼铝复合材料，是比较理想的航空航天技术应用结构材料。然而在复合温度下(850左右)，钛与硼发生严重的界面反应，生成脆性的TiB2化合物复合材料力学行为恶化。硼纤维涂层。尤其是B4C涂层的进展。在防止纤维劣化，阻止硼钛界面反应方面具有良好作用。带B4C涂层硼纤维增强钛合金，在界面形成精细结构，具有极好的疲劳性能。近期众多研究显示了良好的应用前景，无庸置疑，硼钛复合材料将是继硼铝复合材料的又一重要的金属基复合材料。雄娜午受爱撂癣膝抢郑撩傈娱重坠刘皂惫殆辙娩血梅肪现尉灰纤冈凝熄舒复合材料绪论复合材料绪论增强材料芳纶纤维增强材料芳纶纤维 凡聚合物大分子的主链由芳香环和酰胺键构成，且

198、其中至少85%的酰胺基直接键合在芳香环上，每个重复单元的酰胺基中的氮原子和羰基均直接与芳香环中的碳原子相连接并置换其中的一个氢原子的聚合物称为芳香族聚酰胺纤维，我国定名为芳纶纤维。淘脾仔蛰靠配木棉寝星默饶弊舱历胰勃盔瞬椒色渣唉蒸豺垃焊肛毡峙屡甘复合材料绪论复合材料绪论增强材料芳纶纤维增强材料芳纶纤维芳纶纤维有两大类：全芳族聚酰胺纤维和杂环芳族聚酰胺纤维。全芳族聚酰胺纤维主要包括对位的聚对苯二甲酰对苯二胺和聚对苯甲酰胺纤维、间位的聚间苯二甲酰间苯二胺和聚间苯甲酰胺纤维、共聚芳酰胺纤维以及如引入折叠基、巨型侧基的其它芳族聚酰胺纤维。杂环芳族聚酰胺纤维是指含有氮、氧、硫等杂质原子的二胺和二酰氯缩聚而

199、成的芳纶纤维，如有序结构的杂环聚酰胺纤维等。莲嗜哉峙贾锨杠魁时恼歧殿屿淄跟畏游鹏姥治英秀马烤旋图舆逾诸努翘访复合材料绪论复合材料绪论1、聚对苯二甲酰对苯二胺（、聚对苯二甲酰对苯二胺（PPTA）纤维）纤维PPTA纤维是芳纶在复合材料中应用最为普遍的一个品种。中国于80年代中期试生产此纤维，定名为芳纶1414（芳纶II）。芳纶纤维具有优异的力学、化学、热学、电学等性能。PPTA纤维具有高拉伸强度、高拉伸模量、低密度、优良吸能性和减震、耐磨、耐冲击、抗疲劳、尺寸稳定等优异的力学和动态性能；良好的耐化学腐蚀性；高耐热、低膨胀、低导热、不燃、不熔等突出的热性能以及优良的介电性能。嫌匿次黔涪视丈晶类潭肝镜

200、秋灾纂匀咽憎贿妇蕾豺傲斡绿条晰毒方岛脾赌复合材料绪论复合材料绪论2、聚对苯甲酰胺（、聚对苯甲酰胺（PBA）纤维）纤维中国于80年代初期曾试生产此纤维，定名为芳纶14（芳纶I）。芳纶I的拉伸强度比芳纶II低约20%，但拉伸模量却高出50%以上。芳纶I热老化性能好，这些性能用作某些复合材料的增强剂是很有利的。捶滔纳翔屡掩老父撑逞怠鼠毁妄霹团玲伍晒挨所聊翟葬丑繁暂躬穷各穗敢复合材料绪论复合材料绪论3、芳纶共聚纤维、芳纶共聚纤维采用新的二胺或第三单体合成新的芳纶是提高芳纶纤维性能的重要途径。（1）对位芳酰胺共聚纤维它是由对苯二甲酰氯与对苯二胺及第三单体3，4-二氨基二苯醚在N，N-二甲基乙酰胺等溶剂中

201、低温缩聚而成的。共聚物溶液中和后直接进行湿法纺丝和后处理而得的各种产品。（2）聚对芳酰胺苯并咪唑纤维一般认为它们是在原PPTA的基础上引入对亚苯基苯并咪唑类杂环二胺，经低温缩聚而成的三元构聚芳酰胺体系，纺丝后再经高温热拉伸而成。缮朵褪阮睛谐苹捂苔舆椭渺罗缝暴爵枉歪勘辙耗旭啸偶餐杠栽惜致憨喉位复合材料绪论复合材料绪论芳纶纤维的应用芳纶纤维的应用1、先进复合材料：（1）航空航天领域；（2）舰船中的应用；（3）汽车工业。2、防弹制品：（1）硬质防弹装甲板；（2）软质防弹背心。3、缆绳方面的应用4、基础设施和建材方面：（1）芳纶增强混凝土；（2）芳纶增强木材。5、应用于传送带6、应用于特种防护服装7、

202、体育运动器材方面的应用8、电子设备方面的应用跳螺脓狙炊烂污着歹妥渝装掂停择朗纫遏囚汀粹泥登焕框至吵傈旨捏娇裙复合材料绪论复合材料绪论增强材料超高分子量聚乙烯纤维增强材料超高分子量聚乙烯纤维 超高分子量聚乙烯纤维（UltraHighMolecularWeightPolyethyleneFiber，简称UHMW-PE纤维）是采用冻胶纺丝方法-超倍热拉伸技术（GelSpinningMethod-UltraDrawingTechnology）制得的。由于该纤维密度低（0.97）、比强度、比模量高等众多优异特性，它正在许多高性能纤维市场上，包括从海上油田的系泊绳到高性能轻质复合材料方面均显示出极大的优势

203、，在现代化战争和宇航、航空、航天、海域防御装备等领域发挥着举足轻重的作用。除此之外，该纤维在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域亦有广阔的应用前景。腰胃漏讯跺卤附卞厩丧鹰厩幢栈掘穗彻驯丧壹辨妨投无宏镊苏筷嚷导队壹复合材料绪论复合材料绪论基体材料环氧树脂基体材料环氧树脂 环氧树脂是泛指分子中含有两个或两个以上环氧基团的有机高分子化合物，除个别外，它们的相对分子质量都不高。环氧树脂的分子结构是以分子链中含有活泼的环氧基团为其特征，环氧基团可以位于分子链的末端、中间或成环状结构。由于分子结构中含有活泼的环氧基团，使它们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

204、聚物。编锄买晨怕爱尧缩阑必捐匆缨萍哉迪吁沪淀概瘫靠哦兆识域暮占浦才魂魁复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的性能和特性环氧树脂的性能和特性1、形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的要求，其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。2、固化方便。选用各种不同的固化剂，环氧树脂体系几乎可以在0180温度范围内固化。3、粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。秆蝴疼呜齿硬筷综谍柔屎鬃帧闹晚厨掀矗蛀谣陆向挎蚤侨咕躲践呸奏闯压复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的性能和特性环氧

205、树脂的性能和特性4、收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。5、力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。6、电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的优良绝缘材料。批例竖吮粗改芦付冲拙脐围潮媒织蘸乱际进窜通坟螟氯灵扰秆髓防酉履耕复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的性能和特性环氧树脂的性能和特性7、化学稳定性。通常，固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂性。像固化环氧体系的其它性能

206、一样，化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。适当地选用环氧树脂和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能。8、尺寸稳定性。上述的许多性能的综合，使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和耐久性。9、耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌，可以在苛刻的热带条件下使用。生赠详盈闪认潜钳抬哟庞铲颜湖辟读曳钟耙奢犹悟源贰五吓宁联育炊鹏储复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类根据分子结构，环氧树脂大体上可分为五大类：1、缩水甘油醚类环氧树脂2、缩水甘油酯类环氧树脂3、缩水甘油胺类环氧树脂4、线型脂肪族类环氧树脂5、脂环族类环氧树脂饭攘弗侗炼建喜败糠咕嘘洋旭散榔待界宿秋香芹栈柿笺滞壹伸钙梨琶拉违复

207、合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类复合材料工业上使用量最大的环氧树脂品种是上述第一类缩水甘油醚类环氧树脂，而其中又以二酚基丙烷型环氧树脂（简称双酚A型环氧树脂）为主。其次是缩水甘油胺类环氧树脂。1、缩水甘油醚类环氧树脂缩水甘油醚类环氧树脂是由含活泼氢的酚类或醇类与环氧氯丙烷缩聚而成的。（1）二酚基丙烷型环氧树脂二酚基丙烷型环氧树脂是由二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成。戳停妹庇掠筒颜柑霹铲蓬皆偶桂既际阴毒燃肛辆勋并岂抹烟差幕安么党工复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类工业二酚基丙烷型环氧树脂实际上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多数的分子是含有两个环氧基端的线型

208、结构。少数分子可能支化，极少数分子终止的基团是氯醇基团而不是环氧基。因此环氧树脂的环氧基含量、氯含量等对树脂的固化及固化物的性能有很大的影响。工业上作为树脂的控制指标如下：环氧值。环氧值是鉴别环氧树脂性质的最主要的指标，工业环氧树脂型号就是按环氧值不同来区分的。环氧值是指每100g树脂中所含环氧基的物质的量数。环氧值的倒数乘以100就称之为环氧当量。环氧当量的含义是：含有1mol环氧基的环氧树脂的克数。够进况逊吞亩状卵湍蕉秋兢眶皇晓露畴雨僳纶关唾蓟混听妈尧缕约判绕铃复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类无机氯含量。树脂中的氯离子能与胺类固化剂起络合作用而影响树脂的固化，同时也影响

209、固化树脂的电性能，因此氯含量也环氧树脂的一项重要指标。有机氯含量。树脂中的有机氯含量标志着分子中未起闭环反应的那部分氯醇基团的含量，它含量应尽可能地降低，否则也要影响树脂的固化及固化物的性能。挥发分。粘度或软化点。盎荡结血凿座撮态认晚陪睛轿遗雏梆怠扦掸垄睹寻碧划魄垣受附炸羽猩苞复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类（2）酚醛多环氧树脂酚醛多环氧树脂包括有苯酚甲醛型、邻甲酚甲醛型多环氧树脂，它与二酚基丙烷型环氧树脂相比，在线型分子中含有两个以上的环氧基，因此固化后产物的交联密度大，具有优良的热稳定性、力学性能、电绝缘性、耐水性和耐腐蚀性。它们是由线型酚醛树脂与环氧氯丙烷缩聚而成的。

210、（3）其它多羟基酚类缩水甘油醚型环氧树脂这类树脂中具有实用性的代表有：间苯二酚型环氧树脂、间苯二酚-甲醛型环氧树脂、四酚基乙烷型环氧树脂和三羟苯基甲烷型环氧树脂，这些多官能缩水甘油醚树脂固化后具有高的热变形温度和刚性，可单独或者与通用E型树脂共混，供作高性能复合材料（ACM）、印刷线路板等基体材料。（4）脂族多元醇缩水甘油醚型环氧树脂脂族多元醇缩水甘油醚分子中含有两个或两个以上的环氧基，这类树脂绝大多数粘度很低；大多数是长链线型分子，因此富有柔韧性。汰血夺仔便石页彬峰嗅掺费霞触汾蜂觉刘炔罪烂锄芝铃并湿瓤宇掷俭蛆缴复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类环氧树脂的分类2、其它类型环氧树脂（1）缩水

211、甘油酯类环氧树脂缩水甘油酯类环氧树脂和二酚基丙烷环氧化树脂比较，它具有粘度低，使用工艺性好；反应活性高；粘合力比通用环氧树脂高，固化物力学性能好；电绝缘性好；耐气候性好，并且具有良好的耐超低温性，在超低温条件下，仍具有比其它类型环氧树脂高的粘结强度。有较好的表面光泽度，透光性、耐气候性好。（2）缩水甘油胺类环氧树脂这类树脂的优点是多官能度、环氧当量高，交联密度大，耐热性显著提高。上前国内外已利用缩水甘油胺环氧树脂优越的粘接性和耐热性，来制造碳纤维增强的复合材料（CFRP）用于飞机二次结构材料。涅消铜埂往横卸沛涯装知矗佰栈营嘉稗沥何昨屋距渤板险贝瞻虑验脂伏递复合材料绪论复合材料绪论环氧树脂的分类

212、环氧树脂的分类（3）脂环族环氧树脂这类环氧树脂是由脂环族烯烃的双键经环氧化而制得的，它们的分子结构和二酚基丙烷型环氧树脂及其它环氧树脂有很大差异，前者环氧基都直接连接在脂环上，而后者的环氧基都是以环氧丙基醚连接在苯核或脂肪烃上。脂环族环氧树脂的固化物具有以下特点：较高的压缩与拉伸强度；长期暴置在高温条件下仍能保持良好的力学性能；耐电弧性、耐紫外光老化性能及耐气候性较好。（4）脂肪族环氧树脂这类环氧树脂分子结构里不仅无苯核，也无脂环结构。仅有脂肪链，环氧基与脂肪链相连。环氧化聚丁二烯树脂固化后的强度、韧性、粘接性、耐正负温度性能都良好。砷拾闲妹卡谰紊朱却镁畅篷罚肝尿天你奔硼占厕序委逝邪宁庙朴鬼族

213、弧岩复合材料绪论复合材料绪论基体材料酚醛树脂基体材料酚醛树脂 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂，一般常指由苯酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂，它是最早合成的一类热固性树脂。酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂，但由于它原料易得，合成方便，以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，而且树脂本身又有广泛改性的余地，所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复合材料尤其在宇航工业方面（空间飞行器、火箭、导弹等）作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。沮悉窟洪罕谷秽尝卷寺惧尖断蹭冶哀谢寞聚爱渔叹飘赫帖劳枷盾吉郁仍元复合

214、材料绪论复合材料绪论酚醛树脂酚醛树脂酚醛树脂的合成和固化过程完全遵循体型缩聚反应的规律。控制不同的合成条件（如酚和醛的比例，所用催化剂的类型等），可以得到两类不同的酚醛树脂：一类称为热固性酚醛树脂，它是一种含有可进一步反应的羟甲基活性基团的树脂，如果合成不加控制，则会使体型缩聚反应一直进行至形成不熔、不溶的具有三向网络结构的固化树脂，因此这类树脂又称为一阶树脂；另一类称为热塑性酚醛树脂，它是线型树脂，在合成过程中不会形成三向网络结构，在进一步的固化过程中必须加入固化剂，这类树脂又称为二阶树脂。这两类树脂的合成和固化原理并不相同，树脂的分子结构也不同。繁叁而舒杏论剥耽瓜遵我途大夜瞳帕眼灯墓侩贿赎

215、痹山煮诗掐睫两蛹城般复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂酚醛树脂改性的目的主要是改进它脆性或其它物理性能，提高它对纤维增强材料的粘结性能并改善复合材料的成型工艺条件等。改性一般通过下列途径：封锁酚羟基。酚醛树脂的酚羟基在树脂制造过程中一般不参加化学反应。在树脂分子链中留下的酚羟基容易吸水，使固化制品的电性能、耐碱性和力学性能下降。同时酚羟基易在热或紫外光作用下生成醌或其它结构，造成颜色的不均匀变化。引进其它组分。引进与酚醛树脂发生化学反应或与它相容性较好的组分，分隔或包围羟基，从而达到改变固化速度，降低吸水性的目的。引进其它的高分子组分，则可兼具两种高分子材料的优点。艾夏益谬创泉饮恢乖或氯巷晃

216、侄开条竖析胃练苦傲慷咸熬惨喘贺贱衬喂叁复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂1、聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂工业上应用得最多的是用聚乙烯醇缩醛改性酚醛树脂，它可提高树脂对玻璃纤维的粘结力，改善酚醛树脂的脆性，增加复合材料的力学强度，降低固化速率从而有利于降低成型压力。用作改性的酚醛树脂通常是用氨水或氧化镁作催化剂合成的苯酚甲醛树脂。用作改性的聚乙烯醇缩醛是一个含有不同比例的羟基、缩醛基及乙酰基侧链的高聚物，其性质取决于：聚乙烯醇缩醛的分子量；聚乙烯醇缩醛分子链中羟基、乙酰基和缩醛基的相对含量；所用醛的化学结构。由于聚乙烯醇缩醛的加入，使树脂混合物中酚醛树脂的浓度相应降低，减慢了树脂的固化速率，使低压

217、成型成为可能，但制品的耐热性有所降低。2、聚酰胺改性酚醛树脂经聚酰胺改性的酚醛树脂提高了酚醛树脂的冲击韧性和粘结性，并改善了树脂的流动性，仍保持酚醛树脂优点。用作改性的聚酰胺是一类羟甲基聚酰胺，利用羟甲基或活泼氢在合成树脂过程中或在树脂固化过程中发生反应形成化学键而达到改性的目的。勉瘤纺旋触藐浪哩绦甫渤弦瞬庆阀卢并厌向狠忙困释敷摹使灿战征浮息肖复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂3、环氧改性酚醛树脂用40%的一阶热固性酚醛树脂和60%的二酚基丙烷型环氧树脂混合物制成的复合材料可以兼具两种树脂的优点，改善它们各自的缺点，从而达到改性的目的。这种混合物具有环氧树脂优良的粘结性，改进了酚醛树脂的脆性

218、，同时具有酚醛树脂优良的耐热性，改进了环氧树脂耐热性较差的缺点。这种改性是通过酚醛树脂中的羟甲基与环氧树脂中的羟基及环氧基进行化学反应，以及酚醛树脂中的酚羟基与环氧树脂中的环氧基进行化学反应，最后交联成复杂的体型结构来达到的。锹唐辱伙怪讫香叶般槐看惨苍悟使盐好媒侮虹甜拔做牡猖皑誊赡徊溅叭俘复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂4、有机硅改性酚醛树脂有机硅树脂具有优良的耐热性和耐潮性。可以通过使用有机硅单体线性酚醛树脂中的酚羟基或羟甲基发生反应来改进酚醛树脂的耐热性和耐水性。采用不同的有机硅单体或其混合单体与酚醛树脂改性，可得不同性能的改性酚醛树脂，具有广泛的选择性。用有机硅改性酚醛树脂制备的复合

219、材料可在200260下工作应用相当时间，并可作为瞬时耐高温材料，用作火箭、导弹等烧蚀材料。台颓刚露猎略纷篇币羞洪乌太白恋突胜昔斧拔抨杀丢枫啥拔妊旺棘双启系复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂5、硼改性酚醛树脂由于在酚醛树脂的分子结构中引入了无机的硼元素，硼酚醛树脂比酚醛树脂的耐热性，瞬时耐高温性能和力学性能更为优良。硼改性酚醛树脂的耐热性、瞬时耐高温性、耐烧蚀性比普通酚醛树脂好得多。它们多用于火箭、导弹和空间飞行器等空间技术领域作为优良的耐烧蚀材料。6、二甲苯改性酚醛树脂二甲苯改性酚醛树脂是在酚醛树脂的分子结构中引入疏水性结构的二甲苯环，由此改性后的酚醛树脂的耐水性、耐碱性、耐热性及电绝缘性能

220、得到改善。斜迎修喻趴低地鳞越盏犯水检篇留哲着峻甫狱将只扛绣甩父照闭溺癣酬幂复合材料绪论复合材料绪论改性酚醛树脂7、二苯醚甲醛树脂二苯醚甲醛树脂是用二苯醚代替苯酚和甲醛缩聚而成的，二苯醚甲醛树脂的玻璃纤维增强复合材料具有优良的耐热性能，可用作H级绝缘材料，它还具有良好的耐辐射性能，吸湿性也很低。啃娩故鲤傈莹黄桅纂烂梳耸侩锰贵诱染郁为姆擅妖塌韩族备粳帚肖缴怔扔复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料其它热固性树脂其它热固性树脂1、三聚氰胺甲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂三聚氰胺甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的热固性树脂。用玻璃纤维增强的三聚氰胺甲醛层压板具有高的力学性能、优良的耐热性和电绝缘性及自熄

221、性。尘慢捏惑奖叹雁问排峦演废奖插围烩谓用没全卯源擂要货哉铆耸蝶煽性垂复合材料绪论复合材料绪论其它热固性树脂其它热固性树脂2、呋喃树脂、呋喃树脂 由糠醛或糠醇本身进行均聚或与其它单体进行共缩聚而得到的缩聚产物，习惯上称为呋喃树脂。这类树脂的品种很多，其中以糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂及糠醇树脂较为重要。（1）糠醛苯酚树脂糠醛可与苯酚缩聚生成二阶热固生树脂，缩聚反应一般用碱性催化剂。常用的碱性催化剂有氢氧化钠、碳酸钾或基它碱土金属的氢氧化物。糠醛苯酚树脂的主要特点是在给定的固化速度时有较长的流动时间，这一工艺性能使它适宜用作模塑料。用糠醛苯酚树脂制备的压塑粉特别适于压制形状比较复杂或较大的制品。模压

222、制品的耐热性比酚醛树脂好，使用温度可以提高1020，尺寸稳定性、电性能也较好。樱朴信指厦走妄翅见馏跺港忍寡苫鉴陛侥纯货辙汐谍摊寅帮捶钞续粤妒刃复合材料绪论复合材料绪论呋喃树脂呋喃树脂（2）糠醛丙酮树脂糠醛与丙酮在碱性条件下进行缩合反应形成糠酮单体缤纷可与甲醛在酸性条件下进一步缩聚，使糠酮单体分子间以次甲基键连接起来，形成糠醛丙酮树脂。（3）糠醇树脂糠醇在酸性条件下很容易缩聚成树脂。一般认为，在缩聚过程中糠醇分子中的羟甲基可以与另一个分子中的氢原子缩合，形成次甲基键，缩合形成的产物中仍有羟甲基，可以继续进行缩聚反应，最终形成线型缩聚产物糠醇树脂。钵狮输驱试昭知密唯舍和须挪撇砾托焙波价茂浚墩甲蜂良

223、千哮棺贵磐杜清复合材料绪论复合材料绪论呋喃树脂的性能及应用呋喃树脂的性能及应用未固化的呋喃树脂与许多热塑性和热固性树脂有很好的混容性能，因此可与环氧树脂或酚醛树脂混合来加以改性。固化后的呋喃树脂耐强酸（强氧化性的硝酸和硫酸除外）、强碱和有机溶剂的侵蚀，在高温下仍很稳定。呋喃树脂主要用作各种耐化学腐蚀和耐高蚀的材料。（1）耐化学腐蚀材料呋喃树脂可用来制备防腐蚀的胶泥，用作化工设备衬里或其它耐腐材料。（2）耐热材料呋喃玻璃纤维增强复合材料的耐热性比一般的酚醛玻璃纤维增强复合材料高，通常可在150左右长期使用。（3）与环氧树脂或酚醛树脂混合改性将呋喃树脂与环氧树脂或酚醛树脂混合使用，可改进呋喃玻璃纤

224、维增强复合材料的力学性能以及制备时的工艺性能。这类复合材料已广泛用来制备化工反应器的搅拌装置、贮槽及管道等化工设备。仙箩逼棘俏挤脊名嘴瞳洁态蔽焉常坐潦误葱衰滞镁叁稽恐镁侍楷搪稍契闭复合材料绪论复合材料绪论3、聚丁二烯树脂、聚丁二烯树脂聚丁二烯树脂是一种分子量不高的液体，大分子主链上主要包含1，2-结构，又称为1，2-聚丁二烯树脂。这种树脂的大分子链上具有很多乙烯基侧链，所以，在游离基引发剂存在下，可进一步交联成三向网络结构的体型高聚物。1，2-聚丁二烯树脂可由丁二烯在烷基锂、碱金属（常用金属钠）或可溶性碱金属复合物（如钠-萘体系）引发剂引发下，按阴离子型聚合历程合成。1，2-聚丁二烯树脂大分子

225、链完全由碳氢组成，因此树脂固化后有优良的电性能、弯曲强度较好、耐水性优良。镁像馁椅夺刁菲氓格币裴烬草剁椰莽流芯溉码听蝶夹钥屹姐已办阻向联嗓复合材料绪论复合材料绪论4、有机硅树脂、有机硅树脂在有机硅聚合物中，具有实用价值和得到广泛应用的主要是由有机硅单体（如有机卤硅烷）经水解缩聚而成的主链结构为硅氧键的高分子有机硅化合物。这种主链由硅氧键构成，侧链通过硅原子与有机基团相连的聚合物，称为聚有机硅氧烷。有机硅树脂则是聚有机硅氧烷中一类分子量不高的热固性树脂。用这类树脂制造的玻璃纤维增强复合材料，在较高的温度范围内（200250）长时间连续使用后，仍能保持优良的电性能，同时，还具有良好的耐电弧性能及憎

226、水防潮性能。有机硅树脂的性能如下：（1）热稳定性有机硅树脂的Si-O键有较高的键能（363kJ/mol），所以比较稳定，耐热性和耐高温性能均很高。一般说来其热稳定性范围可达200250，特殊类型的树脂可以更高一些。辅梁撇央慷姓琶收田雍祥给裕狡融举惊畏草梧握驾趟痕刀第嘎菏有驹宜蛾复合材料绪论复合材料绪论有机硅树脂有机硅树脂（2）力学性能有机硅树脂固化后的力学性能不高，若在大分子主链上引进氯代苯基，可提高力学性能。有机硅树脂玻璃纤维层压板的层间粘接强度较差，受热时弯曲强度有较大幅度的下降。若在主链中引入亚苯基，可提高刚性、强度及使用温度。（3）电性能有机硅树脂具有优良的电绝缘性能，它的击穿强度、耐

227、高压电弧及电火花性能均较优异。受电弧及电火花作用时，树脂即使裂解而除去有机基团，表面剩下的二氧化硅同样具有良好的介电性能。哟肥壬莽车亩抡固毋号骆俊丫局淮薪坑蜗侯般艇毗绚捉货袭烽辑谐墙缠向复合材料绪论复合材料绪论有机硅树脂有机硅树脂（4）憎水性有机硅树脂的吸水性很低，水珠在其表面只能滚落而不能润湿。因此，在潮湿的环境条件下，有机硅树脂玻璃纤维增强复合材料仍能保持其优良的性能。（5）耐腐蚀性能有机硅树脂玻璃纤维增强复合材料可耐浓度（质量）10%30%硫酸、10%盐酸、10%15%氢氧化钠、2%碳酸钠及3%过氧化氢。醇类、脂肪烃和润滑油对它的影响较小，但耐浓硫酸及某些溶剂（如四氯化碳、丙酮和甲苯）的

228、能力较差。康痒襄根嗽势钙俄讥慌拎蹿杠甩广身贿熔阀脑损凛戴郧遍注善零吹税碑听复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料聚氨酯树脂聚氨酯树脂70年代，出现了一种新的玻璃纤维增强复合材料成型（聚合）工艺方法，即反应注射成型（ReactionInjectionMoulding,RIM）。如果同时加入增强材料，则称为增强反应注射成型（RerinfoucedReactionInjectionMoulding,RRIM）。这种工艺方法的特点是反应液体能快速混合、快速反应，在反应的同时即可成型。RIM和RRIM技术的出现，意味着包括聚合与制品成型在内的生产周期大大缩短，反应时间可以秒计。包括模具清理等辅助操作在

229、内的整个生产周期只有几分钟。反应注射成型过程可以在较低温度下进行，所以能耗较低。目前，聚氨酯树脂反应注射成型已获得工业化实施，它可用于制作聚氨茏微孔弹性体、泡沫塑料和聚氨酯结构泡沫塑料，后者可以用来代替金属材料。责从嫌雀佩俗固媒毯碧哇扼刽凝苛脑堤秃吓认跺闽恬棉膛玛锤够朔减败也复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料热塑性树脂热塑性树脂热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物。这一类树脂的特点是遇热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚硬，而且这一过程可以反复进行。典型代表性热塑性树脂如聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯-十二烯-苯乙烯（ABS树脂）、聚苯乙烯-

230、丙烯腈（SAN或AS树脂）等。这类塑料虽有许多优点，但仍有不少不足之处，如强度、硬度、耐热性、尺寸精度等较低，热膨胀系数较大，力学性能受温度影响较大，蠕变、冷流、耐负荷变形较大等。巩妈偷木视肌倒赌莉糊愉馏杆窃充靡医酥冷障赢底址等厨茂眶谎讨坪鳃锅复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料热塑性树脂热塑性树脂用玻璃纤维增强热塑性树脂而制得的热塑性玻璃纤维增强复合材料，不仅可使上述缺点得到不同程度的改善，还可使某些性能达到或超过热固性玻璃纤维增强复合材料的水平，而且仍可以用一般注射方法成型。纤维的含量通常在20%40%。总的来说，用（玻璃）纤维增强热塑性塑料，可以达到下述效果：提高拉伸、弯曲、压缩等力

231、学强度及弹性模量，改善蠕变性能；提高热变形温度；降低线膨胀系数；降低吸水率，增加尺寸稳定性；改善热导率；提高硬度；抑制应力开裂；阻迟燃烧性；改善电性能。玻璃纤维增强热塑性复合材料的不足之处，主要是冲击韧性降低，冲击疲劳韧性有所下降，但带缺口冲击韧性有所提高。碴碉秦肘砧虫邱拯急庐缚蝶鞍翌遁银猿疟辰盐朱岗险责勺炙锚啼刹亚彤偶复合材料绪论复合材料绪论热塑性树脂的基本性能热塑性树脂的基本性能1、力学性能、力学性能决定合成树脂力学性能的结构因素有以下五个：大分子链的主价力；分子间的作用力；大分子链的柔韧性；分子量；大分子链的交联密度。热塑性树脂与热固性树脂在结构上的显著差别在于前者的大分子链为线型结构，

232、而后者的大分子链为体型网状结构。由于这一结构上的差别，使热塑性树脂与热固性树脂相比在力学性能上有以下几个显著特点：具有明显的力学松弛现象；在外力作用下，形变的能力较大，即当应变速度不大时，可具有相当大的断裂延伸率；抗冲击性能好。影雅界印烬飞从匪耿坟松领渺碰律雾瑚疼逃聂它聪曰泉芭朵柱忍踏砸耕捧复合材料绪论复合材料绪论2、电学性能、电学性能热塑性树脂的电性能按其大分子的极性不同可分成以下几类：（1）非极度性的这类树脂如聚乙烯、聚丁二烯、聚四氟乙烯等。（2）弱极性的这类树脂如聚苯乙烯、聚异丁烯、天然橡胶等。（3）极性的这类树脂如聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯等。（4）强极性的这类树

233、脂如聚酯。非极性树脂具有优异的绝缘性能，对腐蚀性介质稳定，可作为高频率的电解质。弱极性与极性的树脂可用于中频率的电工技术。强极性树脂只能作为低频率的介电体。姑冻姓豌眉鱼贱哟肥渊氦依脊脏伞隋恋涸登凰商惯宾佃垛奸菜沙念釉失澄复合材料绪论复合材料绪论复合材料常用复合材料常用热塑性热塑性树脂树脂迄今，几乎所有的热塑性树脂皆可用玻璃纤维或其它纤维增强。下面对增强效果比较显著，并得到广泛应用的树脂作一介绍：1、聚烯烃、聚烯烃聚烯烃树脂是一类发展最快、品种最多、产量最大的热塑性树脂，主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。券邯死畴堤岭喜黄串镍缩漱铅苯溺献跨掺丧岔扔少梆揽盼列女秀煤能婚浩复合材料绪论复

234、合材料绪论复合材料常用热塑性树脂复合材料常用热塑性树脂v（1）聚氯乙烯v聚氯乙烯在工业上是由氯乙烯通过游离基型加聚反应而得。工业聚氯乙烯树脂主要是非晶态结构。v硬质聚氯乙烯（未添加增塑剂）具有良好的力学性能、耐候性和耐燃性，可以单独用作结构材料。硬质聚氯乙烯可用增强材料（如玻璃纤维）进行增强，增强后聚氯乙烯强度与刚度可增加数倍，但热扭变温度无显著提高。v聚氯乙烯有较高的化学稳定性。除了浓硫酸（浓度超过90%）和50%以上的浓硝酸以外，聚氯乙烯耐酸、碱的性能良好，并耐大多数油类、脂肪和醇类的侵蚀，但不耐芳烃类、酮类、酯类的侵蚀。环己酮、四氢呋喃、二氯乙烷和硝基苯则是它的溶剂。v聚氯乙烯在室温下是

235、稳定的，但温度超过100导致释出氯化氢，使聚合物颜色变深，为了改善其热稳定性，在进一步加工过程中都要加入稳定剂。蜀捆蹬桅炽籍花租输危技狈樟烂派硼旱寨亮樊兔溜堰燎浑子锥衬邪搓啄泡复合材料绪论复合材料绪论复合材料常用热塑性树脂复合材料常用热塑性树脂（2）聚乙烯聚乙烯是聚烯烃树脂中发展最为迅速的一种树脂，制造方法有高压法、中压法、低压法等。聚乙烯的分子结构简单，具有良好的结晶性，使聚乙烯的溶解性能降低，但提高了聚合物的力学强度和硬度。低压法聚乙烯软化点在120以上，使用温度可达80100，但此时不能承受载荷。其耐寒性良好，摩擦性能良好，化学稳定性高。它的吸水性极小，并且有突出的电绝缘性能和良好的耐辐

236、射性。其缺点是力学强度不高，热变形温度很低，故不能承受较高的载荷。用玻璃纤维增强聚乙烯可使力学性能和热性能有很大提高，通常用20%25%的玻璃纤维增强聚乙烯。短应殿痪跑践页篮浴叉蔓遥嫡胶骨独央拭夏和眠泵债内勿引诫反瑞宰芒超复合材料绪论复合材料绪论复合材料常用热塑性树脂复合材料常用热塑性树脂（3）聚丙烯聚丙烯的特点是结晶度很高，相对密度小（约为0.900.91g/cm2），熔点在170175范围内，分子量一般在1570万之间，与其它聚烯烃相比，聚丙烯相对分子质量的分布较宽。聚丙烯的强度和刚性均超过聚乙烯，尤其具有突出的耐弯曲疲劳性能。缺点是蠕变比聚酰胺和聚氯乙烯要大得多。聚丙烯耐热性较好，热变形

237、温度为90105。聚丙烯为非极性高聚物，有优良的电绝缘性能，更兼有优良的耐热性。此外，它还有良好的化学稳定性，聚丙烯几乎不吸水，除对强氧化性的酸（发烟硫酸、发烟硝酸）外，几乎都很稳定，耐碱性也很突出。由于聚丙烯大分子链中的碳原子对氧的侵蚀非常敏感，在光、热和空气中的氧作用下容易老化，一般常将抗氧剂与紫外光稳定剂并用使之起到协同效应作用，以抑制老化过程。用玻璃纤维增强的聚丙烯，其力学性能有很大的提高，热变形温度、尺寸稳定性及低温冲击性能和老化性能亦有所提高。曼揣钮糜唾闺晕楚卞呐疟挨人矽骡姿泅欲彼炽纠烘破滑西喷免墙支篓辉长复合材料绪论复合材料绪论复合材料常用热塑性树脂复合材料常用热塑性树脂（4）聚

238、苯乙烯聚苯乙烯的相对密度为1.051.07，为无定形结构，玻璃化温度为80左右，最高使用温度仅为6075。聚苯乙烯具有优良的电性能，有很高的体积电阻、表面电阻和极低的介电损耗（0.000010.00003），且这些性能随温度、湿度仅有微小的变化。它的吸水性极小（在水中浸300h以上其吸水率仅为0.05%），它可以耐许多矿物油、有机酸、低级醇和脂肪烃。但受许多芳烃和氯代烃类的侵蚀而溶胀或溶解。聚苯乙烯具有良好的透明性，其透明度可达88%92%。由于分子中含有苯环，可使位的C-H键活化而容易氧化，长时间在空气中会老化而产生龟裂。聚苯乙烯用玻璃纤维增强后，最突出的性能改善是提高低温冲击韧性。乳涪黔重

239、薯按怨么盾芬斗罪钾做座理沟店泛炮柱翅伺裤枪赞驹用峡塔叠冗复合材料绪论复合材料绪论2、氟树脂、氟树脂氟树脂是一类由乙烯分子中氢原子被氟原子取代的后的衍生物合成的聚合物。氟树脂的分子链结构中由于有C-F键，碳链外又有氟原子形成的空间屏蔽效应，故其具有优异的化学稳定性、耐热性、介电性、耐老化性和自润滑性等。主要的品种有聚四氟乙烯、聚二氟氯乙烯、聚偏氟乙烯和聚氟乙烯等。聚四氟乙烯能在-250260长期连续使用，它不溶解或溶胀于任何已知的溶剂，即使在高温下，王水对它也不起作用。它还具有极低的静摩擦系数以及优异的润滑性、阻燃性和耐大气老化性能等。看帚点棒持频到给富垮宠骡借最怯蔓缴煌拎企梗脐综肝寸向润擒喂灸

240、坍荚复合材料绪论复合材料绪论2、氟树脂、氟树脂聚三氟氯乙烯长期使用的温度范围低于聚四氟乙烯，为-200200，但具有较高的硬度、较低的渗透性和良好的耐蠕变性，并且更容易成型加工。聚偏氟乙烯长期使用温度范围为-40150，其拉伸强度、抗压强度都比聚四氟乙烯高得多，是氟树脂中韧性最好的一种，并且可用一般热塑性塑料的加工方法进行加工成型。聚氟乙烯最高使用温度为120，具有氟树脂中最高的拉伸强度和最低的气体透过系数，和极优异的耐气候性，在大气中使用寿命长达25年，是一种极优的耐老化材料。表面敷贴有聚氟乙烯薄膜的玻璃纤维增强复合材料可大大提高室外使用寿命。促鱼版脑绦氓粪锑判物钨舅肄瘫汲订挞四窝妹悍氮恳哩

241、赔殉客舷菏衣翱寡复合材料绪论复合材料绪论3、聚酰胺树脂、聚酰胺树脂聚酰胺商品名又称尼龙（Nylon）或锦纶。聚酰胺是主链上含有许多重复酰胺基团的一大类线型聚合物，品种很多。通常由氨基酸或内酰胺开环聚合而得，或由二元酸和二元胺经缩聚反应而得。聚酰胺分子链中的酰胺基材可以相互作用形成氢键，使聚合物有较高的结晶度和熔点。各种聚酰胺的熔点随高分子主链上酰胺基团的浓度和间距而变化，熔点相差较大，约在140280之间。聚酰胺的熔点虽较高，但其热变形温度都较低，长期使用温度低于80。然而，聚酰胺树脂用玻璃纤维增强后其热形温度会明显提高，线膨胀系数也会降低很多。因聚酰胺分子中含有的酰胺基团极性大，故吸水率较高

242、，电绝缘性能较差。当采用玻璃纤维增强后，虽不能保证明显降低吸湿性，但可以明显改善使用性能。弹性模量的增加和蠕变性能的改善，能大大提高聚酰胺吸湿时的尺寸稳定性。聚酰胺对大多数化学试剂具有良好的稳定性，耐油性较好（如植物油、动物油及矿物油），对碱的稳定性亦较好，但不耐极性溶剂，如苯酚、甲酚等。脚讲卓裕迸且赂部馆哨君谈副稻虱进踪牺贩炒享二庸炳坑茨塑堵栓猪纲觉复合材料绪论复合材料绪论4、聚酯树脂（涤纶）、聚酯树脂（涤纶）聚酯树脂是一类由多元酸和多元醇经缩聚反应得到的在大分子主链上具有酯基重复结构单元的树脂。涤纶树脂主要结构为线型高分子量的聚酯。涤纶树脂的熔点在260左右，对水和一般氧化剂水溶液是稳定的

243、，在一般浓度酸碱溶液中，室温下较稳定，在大于50时有明显的侵蚀作用。它在室温条件下可溶于氟代和氯代醋酸和酚类，但不溶于脂肪烃。值得指出的是涤纶树脂耐光化学的降解性能、耐气候性以及耐辐射性能都十分优良。涤纶树脂通过玻璃纤维、滑石粉、云母等增强材料来提高性能很有效，增强后的涤纶树脂在应力作用下的变形极小，在长时间负荷作用下的蠕变特性也极为优异，耐疲劳性也极好。鞭蓬忙待粕延袖钧淡宅包孤虑棘缓妆鹿侄偷目拉懈雄披獭栓史缨啦鲸威碳复合材料绪论复合材料绪论5、聚碳酸酯树脂、聚碳酸酯树脂聚碳酸酯是一种综合性能优良的热塑性塑料，它具有良好的力学性能、电性能以及耐寒、耐热、自熄等特点，尤其是极好的抗冲击性能，是性

244、能最优异的热塑性塑料之一。主要性能如下：相对密度为1.20，熔点为220230，可溶于二氯甲烷、间甲酚、环己酮和二甲基酰胺等，在乙酸乙酯、四氢呋喃和苯中溶胀。力学性能十分优良，注射模塑材料的冲击韧性大于20kJ/m2，断裂伸长率为60%，弯曲弹性模量2.22.5GPa。热变形温度达到130140仍具有良好的耐寒性，脆化温度为100。它的吸水率很低，在较广的温度范围和潮湿条件下，仍具有较好的介电性能。赁痴萎棍荣腆谍起伊篮泅牡爵性疑乔烈携琵刚舞娄牛陨尚钙巧桃凋敷解脖复合材料绪论复合材料绪论6、聚甲醛树脂、聚甲醛树脂聚甲醛是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物，具有优异的综合性能。聚甲醛的拉伸

245、强度可达70MPa，可在104下长期使用，脆化温度为-40，吸水性较小。但聚甲醛的热稳定性较差，耐候性较差，长期在大气中曝晒会老化。聚甲醛的力学性能相当好，它具有较高的强度的弹性模量，摩擦系数小，耐磨性能好。聚甲醛还具有高度抗蠕变和应力松弛的能力。聚甲醛尺寸稳定性好，吸水率很小，所以吸水率对其力学性能的影响可以不予考虑。聚甲醛有较好的介电性能，在很宽的频率和温度范围内，它的介电常数和介质损耗角正切值变化很小。奔鳞菲俭雕念了肆帜月副瑶鸦斑峡辅碳倍平憾防哄阵翅佛渣镶竹滤硝哭稠复合材料绪论复合材料绪论聚甲醛树脂聚甲醛树脂聚甲醛的耐热性较差，在成型温度下易降解放出甲醛，一般在造粒时加入稳定剂。若不受力

246、，聚甲醛可在140下短期使用，其长期使用温度为85。聚甲醛耐气候性较差，经大气老化后，一般性能均有所下降。但它的化学稳定性非常优越，特别是对有机溶剂，其尺寸变化和力学性能的降低都很少。但对强酸和强氧化剂如硝酸、硫酸等耐蚀性很差。缮疮捞无脆遏元产防铭栏虎奖维穆延核诚硒轰彻要抹彰匡胎董颗氮逊梯佃复合材料绪论复合材料绪论7、聚丙烯腈、聚丙烯腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯树脂（苯乙烯树脂（ABS树脂）树脂）ABS树脂是由丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三种单体组成的三元共聚物。由于ABS分子中有三种单体组分，因此，它兼有三种组分的共同特性，使其成为坚韧、质硬、刚性的材料，三种组分的配比改变会直接影响

247、其性能。一般情况下，三种组分的配比是：丙烯腈25%30%，丁二烯25%30%，苯乙烯40%50%。ABS树脂的吸水率较低，试样在室温下浸置水中一年吸水率不超过，而物理性能没有变化。温度、湿度对ABS树脂的电性能影响很小，且在较大的频率变化范围内亦很稳定。ABS树脂的缺点是耐热性不够高，按不同类型的ABS树脂和所加的载荷，热变形温度从65124不等。其上限温度是耐热级和低载荷时的数值，一般热变形温度为93。ABS树脂也被广泛地用玻璃纤维增强。纤维含量一般在20%30%。纤维增强的ABS树脂，热变形温度提高不大。当纤维含量为20%时，约比原树脂高10左右，但此时刚性有明显提高，制品的尺寸稳定性好，

248、易保持原有的形状。衍赏爸犯查爷砍酶蛊袜呻粳层巨储吧穿呼撂绢伤啄焊佐戎准蕴矗恍澜酚郸复合材料绪论复合材料绪论8、聚苯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈树脂（丙烯腈树脂（SAN或或AS树脂）树脂）SAN树脂是微黄色固体。它比聚苯乙烯有更高的冲击韧性和优良的耐热性、耐油性及耐化学腐蚀性。对引起聚苯乙烯应力开裂的烃类有良好的耐久性。在现有热塑性塑料中，它的拉伸弹性模量较高。SAN树脂经玻璃纤维增强，其力学性能有显著提高。紊本在嘘滨辈宣异躺庇般倪址腮饱瑟鉴娠膏啊蔚海六妇授氰泌宝悦距最威复合材料绪论复合材料绪论基体材料不饱和聚酯树脂基体材料不饱和聚酯树脂 不饱和聚酯是不饱和二元羧酸（或酸酐）或它们与饱和二元羧酸（或酸

249、酐）组成的混合酸与多元醇缩聚而成的，具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化缩聚反应是在190220进行，直至达到预期的酸值（或粘度）。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。壶音饥钎昆戊廖梗奔簧买茹迂择祭磅没蜗部拜庇绞讯仁道抒墙钠及奏冲通复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂的物理和化学性质不饱和聚酯树脂的物理和化学性质1、物理性质、物理性质不饱和聚酯树脂的相对密度在1.111.20左右，固化时体积收缩率较大，固化树脂的一些物理性质如下：耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度都在5060，一些耐热性好的树脂则可

250、达120。热膨胀系数为（130150）1006。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。耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、稀碱的性能较好，耐有机溶剂的性能差，同时，树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关的不同，可以有很大的差异。介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。斌集替肘惠盔陌疫滞妄思急蚊孵郊啪泻历蕴膛菌六载赢豢哇租挎飘缆痞峻复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂的物理和化学性质不饱和聚酯树脂的物理和化学性质2、化学性质、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

251、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。畅锤西涡瘟孺颐喊盲取坯姬舆胯裁丫巧杨论磕品肄缔掖臃乙侣帘桅惊拧僚复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂的物理和化学性质不饱和聚酯树脂的物理和化学性质化学性质化学性质聚酯链末端上的羧基可以和碱土金属氧化物或氢氧化物例如MgO，CaO，Ca(OH)2等反应，

252、使不饱和聚酯分子链扩展，最终有可能形成络合物。分子链扩展可使起始粘度为0.11.0Pas粘性液体状树脂，在短时间内粘度剧增至103Pas以上，直至成为不能流动的、不粘手的类似凝胶状物。树脂处于这一状态时并未交联，在合适的溶剂中仍可溶解，加热时有良好的流动性。慕凳氖蓑识两策斩习宇慕叶总睬夯阎贤殿纳松毗叶援传串寄窜哟流吗炕让复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂结构与性能的关系不饱和聚酯树脂结构与性能的关系迄今，国内外用作复合材料基体的不饱和聚酯（树脂）基体基本上是邻苯二甲酸型（简称邻苯型）、间苯二甲酸型（简称间苯型）、双酚A型和乙烯基酯型、卤代不饱和聚酯树脂等。框淖墨堂率盒鳞硷霹猾资怜区控逐焙啃

253、靴扔洽六脏灸享熔妓淄亏烂自态寇复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂结构与性能的关系不饱和聚酯树脂结构与性能的关系1、 邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯邻苯型不饱和聚酯和间苯型不饱和聚酯邻苯二甲酸和间苯二甲酸互为异构体，由它们合成的不饱和聚酯分子链分别为邻苯型和间苯型，虽然它们的分子链化学结构相似，但间苯型不饱和聚酯和邻苯型不饱和聚酯相比，具有下述一些特性：用间苯型二甲酸可以制得较高分子量的间苯二甲酸不饱和致辞酯，使固化制品有较好的力学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能；间苯二甲酸聚酯的纯度度，树脂中不残留有间苯二甲酸和低分子量间苯二甲酸酯杂质；间苯二甲酸聚酯分子链上的酯键受到间苯二甲酸立体位

254、阻效应的保护，邻苯二甲酸聚酯分子链上的酯键更易受到水和其它各种腐蚀介质的侵袭，用间苯二甲酸聚酯树脂制得的玻璃纤维增强塑料在71饱和氯化钠溶液中浸泡一年后仍具有相当高的性能。馈带瞎浮竞摔崎械蹲桌咆呼戴晒拧痪坪郝吼绷拷充新据脐喇丹踌投旭甥铝复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂结构与性能的关系不饱和聚酯树脂结构与性能的关系2、 双酚双酚A型不饱和聚酯型不饱和聚酯双酚A型不饱和聚酯与邻苯型不饱和聚酸及间苯型不饱和聚酯大分子链的化学结构相比，分子链中易被水解遭受破坏的酯键间的间距增大，从而降低了酯键密度；双酚A不饱和聚酯与苯乙烯等交联剂共聚固化后的空间效应大，对酯基起屏蔽保护作用，阻碍了酯键的水解；而

255、在分子结构中的新戊基，连接着两个苯环，保持了化学瓜的稳定性，所以这类树脂有较好的耐酸、耐碱及耐水解性能。琢眉乃志泡址恼茬讫髓钳费诽龋北淌宴退缨但蝎俏仇急鼎惠衡晤符搐养幻复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂结构与性能的关系不饱和聚酯树脂结构与性能的关系3、 乙烯基树脂乙烯基树脂乙烯基树脂又称为环氧丙烯酸树脂，是60年代发展起来的一类新型树脂，其特点是聚合物中具有端基不饱和双键。乙烯基树脂具有较好的综合性能：由于不饱和双键位于聚合物分子链的端部，双键非常活泼，固化时不受空间障碍的影响，可在有机过氧化物引发下，通过相邻分子链间进行交联固化，也可与单体苯乙烯其聚固化；树脂链中的R基团可以屏蔽酯键，提

256、高酯键的耐化学性能和耐水解稳定性；乙烯基树脂中，每单位相对分子质量中的酯键比普通不饱和聚酯中少35%50%左右，这样就提高了该树脂在酸、碱溶液中的水解稳定性；树脂链上的仲羟基与玻璃纤维或其它纤维的浸润性和粘结性从而提高复合材料的强度；环氧树脂主链，它可以赋与乙烯基树脂韧性，分子主链中的醚键可使树脂具有优异的耐酸性。乙烯基树脂的品种和性能，随着所用原料的不同而有广泛的变化，可按复合材料对树脂性能的要求设计分子结构。匝黎雄酉沿胀柒晾妒尹莹樊昨忽肢霍训浦猎居冯羞渭何抨优步灭焦硝禁佩复合材料绪论复合材料绪论不饱和聚酯树脂结构与性能的关系不饱和聚酯树脂结构与性能的关系4、 卤代不饱和聚酯卤代不饱和聚酯卤

257、代不饱和聚酯是指由氯茵酸酐（HET酸酐）作为饱和二元酸（酐）合成得到的一种氯代不饱和聚酯。氯代不饱和聚酯树脂一直是当作具有优良自熄性能的树脂来使用的。但近年来研究表明氯代不饱和聚酯树脂亦具有相当好的耐腐蚀性能，它在上些介质中耐腐蚀性能与双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基树脂基本相当，而在某些例（例如湿氯）中的耐腐蚀性能则优于乙烯基树脂和双酚A不饱和聚酯树脂。热湿氯在不饱和聚酯树脂接触后会发生反应而产生氯代的不饱和聚酯树脂或称氯奶油。由双酚A不饱和聚酯树脂和乙烯基酯树脂产生氯奶油性状柔软，湿氯可以通过该氯奶油层进一步（腐蚀）渗透，但由氯代不饱和聚酯产生氯奶油性状坚硬，可以阻止湿氯的进一步（腐蚀）渗透。

258、讥闪凋于怖烯谎苦孰勘刽岩弯贡瓮范骇锯树竭雍煎钠祈营乖锹蒙斧热摄奄复合材料绪论复合材料绪论商品树脂商品树脂不饱和聚酯树脂的品种牌号基多。从产品性能来分，用作复合材料基体的，有下述类型。1、通用型树脂、通用型树脂通用型树脂主要是邻苯型不饱和聚酯树脂，亦包括部分间苯型不饱和聚酯树脂，它们大多用于手糊玻璃纤维增强塑料制品。2、耐热型树脂、耐热型树脂要求不饱和聚酯树脂在高温下应用，热变形温度较低的通用型树脂就不适用。耐热型树脂的热变形温度应不小于110，在较高温度下具有高的强度保留率。3、耐化学型树脂、耐化学型树脂这类树脂具有优异的耐腐蚀性能和耐水性能，商品树脂主要有双酚A型不饱和聚酯树脂、乙烯基树脂、

259、间苯型不饱和聚酯树脂和卤代聚酯树脂等。4、阻燃型树脂、阻燃型树脂阻燃型树脂是在合成时使用一种能产生阻燃（自熄）的成分，例如使用四溴苯酐、氯茵酸酐（HET酸酐）取代苯酐代合成树脂。抵汛夺扮龄畸偏袄度监馆甚气谜鉴辈冷曲坡食澄瘩惨耀澈捍辣鞠曾啥柑裂复合材料绪论复合材料绪论商品树脂商品树脂5、耐气候型树脂、耐气候型树脂这类树脂使用新戊二醇及甲基丙烯酸酯类交联单体，并添加紫外光吸收剂，提高了树脂的耐气候性和光稳定性。树脂透明性好，耐用树脂浇铸体的折射率可与玻璃纤维的折射率相近或一致。6、高强型树脂、高强型树脂这类树脂具有高的强度和坚韧性，主要用于纤维缠绕工艺制备的复合材料7、胶衣树脂、胶衣树脂用于复合材

260、料的胶衣层，以提高制品的外观（美观）、质量和使用寿命。按照使用要求，胶衣树脂主要分为以下几类：通用型胶衣：耐沸水、耐摩擦、耐肥皂或清洁剂的腐蚀，具有良好的表面光泽；耐化学腐蚀胶衣：用于耐腐蚀制品的表面；光稳定型胶衣：具有优良的耐气候性；食品容器用的胶衣。8、SMC或或BMC专用树脂专用树脂这类树脂具有：低粘度；增稠快；活性高；能快速固化；在加入引发剂，增稠剂后的几个月存放期内性能稳定，且在设法时能快速固化。9、其它类型树脂、其它类型树脂这是近年来的新品种，如注射、RTM、拉挤等成型工艺专用树脂。霜篷摩坞潍晴烹靴材陇暑细僵陛蜕鬃藏尔住扦奶良芹脂簇额捌荫蓟纳爆怖复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体

261、材料高性能树脂高性能树脂 高性能树脂通常具有优良的物理、力学、电学、热学、耐化学腐蚀等综合性能，其中尤以耐高温性能最重要。它们的问世给复合材料提供了高性能的基体材料，促进了复合材料迅速地向高性能复合材料（AdvancedCompositeMaterials,ACM）的发展，从而促使宇航、航空、太空武器、先进军事武器、电子技术等以更惊人的速度发展。目前，用作为高性能复合材料基体材料的高性能树脂主要有以下几类：1、聚酰亚胺、聚酰亚胺这类树脂具有以下特性：在宽广的温度范围内保持高的强度。高的热稳定性和氧化稳定性。优良的磨蚀特性。优良的电性能，在高温下电性能基本保持恒定。具有自熄性能，发烟量小。袋塌神

262、拨仙懦课输调怒喊绒途摄茂澳开焚政梅奴敝肄灭入猾区锄兢妇噶戚复合材料绪论复合材料绪论聚酰亚胺聚酰亚胺聚酰亚胺可分成缩聚型和加聚型两种。（1）缩聚型聚酰亚胺缩聚型芳香族聚酰亚胺是由芳香族二元胺和芳香族二酐、芳香族四羧酸或芳香族四羧酸二烷酯反应而制得的。由于缩聚型聚酰亚胺的合成反应是在诸如二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮等高沸点质子惰性的溶剂中进行的，而聚酰亚胺复合材料通常是采用预浸料成型工艺，这些高沸点质子惰性的溶剂在预浸料制备过程中很难挥发干净，同时在聚酰胺酸环化（亚胺化）期间亦有挥发物放出，这就容易在复合材料制品中产生孔隙，难以得到高质量、没有孔隙的复合材料。因此缩聚型聚酰亚胺已较少用作复合材料

263、的基体树脂，主要用来制造聚酰亚胺薄膜和涂料。蜡谢姬檄兰券单熄鸯炽阴咸钡刽媳辈牌点殉庞庄思谨丫巩们吼弦玖龚氧靖复合材料绪论复合材料绪论聚酰亚胺（2）加聚型聚酰亚胺由于缩聚型聚酰亚胺具有如上所述的缺点，为克服为些缺点，相继开发出了加聚型聚酰亚胺。目前获得广泛应用的主要有聚双马来酰亚胺和降冰片烯基封端聚酰亚胺。通常这些树脂都是端部带有不饱和基团的低相对分子质量聚酰亚胺，应用时再通过不饱和端基进行聚合。聚双马来酰亚胺聚双马来酰亚胺是由顺丁烯二酸酐和芳香族二胺缩聚而成的。它与聚酰亚胺相比，性能不差上下，但合成工艺简单，后加工容易，成本低，可以方便地制成各种复合材料制品。但固化物较脆。呵儒萤管涸题感椽盔受

264、粟这熔较账泰鲜摈吉喇责点氮捡府缩逛妻闽岛玩隧复合材料绪论复合材料绪论2、聚砜和聚醚砜、聚砜和聚醚砜聚砜和聚醚砜是由双酚-A或双酚-S钠盐和4，4-二氯二苯砜之间的亲核取代反应制得的。聚砜和聚醚砜具有下述特性：具有优良的耐热及耐热老化性，其优良的力学性能可以保持到200；在宽广的温度和频率范围内具有优良的电性能；具有优良的耐X射线、射线和射线性能；具有优良的耐火焰作用；纯树脂制品具有透明性。眼予么霞男惋碌菩幌混晤穴幽燎之堪独友刚竣九挎揍泛桔追麦雹享营文矫复合材料绪论复合材料绪论3、聚苯硫醚、聚苯硫醚聚苯硫醚是目前被认为耐热性最佳的聚合物之一。从聚合物在空气中和氮气中的热失重分析可以看出，线型聚合

265、物可稳定到400。它可以在300短期受载，在240时可以长期使用。它具有特别显著的耐化学腐蚀性能，经高温、长期在腐蚀介质中使用后，聚合物的性能仍然保持完好。聚苯硫醚对玻璃、陶瓷、金属都有较好的粘结性能，用玻璃纤维增强时，不要求玻璃纤维经偶联剂处理。它的成型制品性能较好。凑谁渐兼垂旅联嘲钒擦懂袒获团屎裹玻缮饱占挤荡拎青弯再箭符遗盐槛诧复合材料绪论复合材料绪论4、聚芳醚酮、聚芳醚酮聚芳醚酮中最重要的是聚醚醚酮（PEEK），是由4，4-二氟二苯甲酮、对苯二酚、碳酸钾或碳酸钠在二苯砜溶剂中合成制得的。PEEK热变形温度在160左右，有相当好的热稳定性，它最高长期使用温度可达200，在200下使用寿命可

266、达5104h左右。PEEK具有优良的长期耐蠕变性能和疲劳特性，它在高交变外力作用下经几万次循环仍保持完好。PEEK有优良的化学稳定性，除一些如浓硫酸、氯磺酸等强酸外，在常温下几乎可以耐所有的化学试剂。拔记罗喘硅兵孜亿户竖据狮堰妻甘酌毒氟颈阀汝菊展至欧阜韩侣卸庆程针复合材料绪论复合材料绪论4、聚芳醚酮、聚芳醚酮PEEK具有优良的耐X射线、射线和射线性能，能承受高剂量的辐射而不明显地改变其性能。并具有优良的电绝缘性能。PEEK具有良好的阻燃性，其氧指数较高，厚度1.6mm的制品，阻燃性可达UL94V-0级。PEEK对碳纤维有较好的粘结性，经碳纤维增强的PEEK的力学性能和耐热性能都有明显的提高。P

267、EEK具有高强度、耐高温、耐化学腐蚀、耐辐射和易加工的综合性能，已在核工业、航天航空工业和化学工业等获得应用。陷吾荐公易咀华抵潭贷圭触扬串瞧篆阎霞煤避癌锯昔充尝绸钧疲配彝烯耐复合材料绪论复合材料绪论5、其它高性能树脂、其它高性能树脂（1）聚苯并咪唑聚苯并咪唑（PBI）是由芳香族四元胺和芳香族二羧酸的衍生物缩聚制得的。它具有优良的耐高温性能，可用作耐高温粘结剂和复合材料基体。但复合材料成型需要高的成型压力，以减少复合材料制品的空隙率。（2）聚喹恶啉聚喹恶啉是由芳香族四元胺和芳香族四羰基化合物缩聚而成的。它在空气中可以一直稳定到310左右，到达370左右则发生严重的热氧化降解。如果与氮原子相邻的氢

268、被苯基取代，它的热稳定性有很大的提高。如果用诸如乙炔基或乙烯基等活性基团取代，虽然热稳定性有所降低，但可以改善聚喹恶啉的加工性能。堑弯金成肺织救基纹沧辑萧扮伍勒姻酋丛睹扛者鼠捌诗丽棠冰短琉俗辰败复合材料绪论复合材料绪论5、其它高性能树脂、其它高性能树脂（3）聚苯乙烯吡啶聚苯乙烯吡啶是一种新的聚芳香杂环聚合物，简称作PSP树脂。它是由芳香族二醛和吡啶的甲基衍生物。控制反应条件可以得到适合于浸渍各种纤维状增强材料的液体树脂、能溶于乙醇或乙醇-丙酮溶剂的固体树脂、仅能溶解于诸如N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺等极性溶剂的固体树脂、以及适合于压塑或注塑成型的固体树脂。固化的PSP树脂有良好的热稳定性。搔

269、仆肩吓办绍脉于侈拘淹逸洼唇薯盾剩郭巡相道痉挥耙吱蒙窒携辐袜赏滩复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料双马来酰亚胺树脂双马来酰亚胺树脂新型歼击机对复合材料树脂基体的基本要求是：满足常规条件下机动性和失速条件下的可控性所必须具有的强度和刚度；在130150额定湿热条件下保持较高的强度、刚度，即使在结构受到低能量损伤后，仍有足够的剩余强度；优越的工艺性，确保复合材料结构的高成品率，适应大型构件与复杂型面构件的制造；同时，要尽可能降低材料的费用，进而降低复合材料结构的总成本。对上述要求，工程化的环氧树脂已难满足温度要求。聚酰亚胺树脂虽有卓越的耐热性，但苛刻的工艺条件限制了它的推广应用。而居环氧树脂与

270、聚酰亚胺之间的加成型聚酰亚胺双马来酰来胺，既有接近聚酰亚胺的耐热性，又基本保留环氧树脂的成型工艺性，因而引起人们的关注。自1980年以来纷纷将它从耐热绝缘材料的狭小范围推广到先进复合材料的基体树脂。散稚戍硝亦肯耻匠勺截兼税供昔卢鞭炔腔浦遥毁腔唇舱怯宝淡阴巾钢孵铃复合材料绪论复合材料绪论基体材料基体材料双马来酰亚胺树脂双马来酰亚胺树脂双马来酰亚胺的化学结构表明它具有良好的耐热性，但高的交联密度使它呈现出不可忽视的脆性。此外，还表现在它的高熔点和几乎不溶解于低沸点溶剂（如丙酮等），它的固化和后固化温度又高达250，使一些工程难于处置。为此必须对双马来酰亚胺进行改性，以使它适应于先进复合材料基树脂的

271、基本条件。即可采用铝合金成型模具和一般档次的固化工艺辅助材料，在类似环氧树脂的固化温度固化成型。现今对双马来酰亚胺树脂的改性目标是尽可能在保持其耐热性的前提下，改进其韧性与工艺性。由于该树脂用于军用飞机，军用飞机的安全性与使用寿命增加了改性工作的严肃性和难度。慑吟抱骚叹讳镀摈背槛除南笺甄炯哑娥逝廉叛欲筋旬网位毗且奢改瓤掉倘复合材料绪论复合材料绪论添加剂偶联剂：不饱和聚酯树脂引发剂和促进剂阻聚剂与缓聚剂增韧剂与稀释剂环氧树脂固化剂抗氧剂光稳定剂热稳定剂填料脱模剂着色剂与触变剂阻燃剂卖凭无敏孰艾舍拾症专宛熊浮顶糯竣瑚均侨藩限届难仔褪精于售躇存蒙舅复合材料绪论复合材料绪论树脂基复合材料的成型加工复合

272、材料的增强剂和基体的优异性能必须通过成型工艺这一环节才能在复合材料中体现出来。要获得良好性能的制品，必须根据原材料的工艺特点、制品尺寸和形状，使用要求等条件，正确选择工艺方法和工艺参数。在成型过程中，按照所要求的力学性能和允许的变形状态，确定纤维在基体中的排列规则和相对位置，要防止纤维的弯折和错动，使它均匀地排布在基体中，并与基体保持要求的比例。为了充分发挥各组分的性能，应尽可能减少制品中的孔隙含量。对个热固性树脂基体来说，还要正确地控制基体的固化程度，避免脆裂或固化不完全等。俊义姐窃阳哗摹碘败缉一崔规臆际嚷剪老屎发异骸甲川星婉垂乾哟觅寅蛊复合材料绪论复合材料绪论在树脂基复合材料中，针对热固性

273、树脂的工艺待性，开发出：手糊成型、热压罐型、对模模压成型、纤维缠绕成型、拉挤成型、喷射成型、以及注射成型等多种成型方法。 由于高性能热塑性树脂基体很难溶于(或不溶于)有机溶剂，而且成型温度高(300400)，粘度大(100010000PaS)，不能沿用热固性树脂基复合材料加工方法，而是根据热塑性树脂基复合材料能够热成型的特点，借用金属加工中行之有效的方法，开发出对合面模压、依从模压、预热坯料成型和热装配四类成型工艺，其具体方法如下：葫宪溶辨两攻矮竭申婿惕攻换鞘腺饿企兔型虏君漓痹搓翼支道诵随娇辟诊复合材料绪论复合材料绪论(1)对合面模压MatchedFaceMolding半面压制(Platenp

274、ressing)对模模压(Matcheddiemolding)压缩模压(Compressionmolding)拉挤(Pultrusion)(2)依从模压ComplianceMolding真空成型(Vacuumforming)热压罐成型(Autoclaveforming)隔膜成型(Diaphragmforming)(3)预热坯料成型FormingofPreheatedBlank流体成型(Hydroforming)橡胶成型(Rubberforming)双作用对模成型(Doubleactionmatcheddie)(4)热装配HotAssembly带铺放(Tapelaying)纤维缠绕(Filame

275、ntwinding)双带层压(Doublebelttamination)悼铆军爷架佩绞版俄驱嫂味范失诞甸弊抒昌栗猪涡消豆腾兜胞伐聘窄浑氨复合材料绪论复合材料绪论一、 热压罐成型这是制造结构复合材料制品的一种通用方法，适用于以预浸材料成型的复合材料制品，主要用于制造高性能复合材料制品。首先，将预浸材料以一定的排列顺序置于预先涂有脱模剂(或已铺放脱模片)的模具上，铺放分离布和带孔的脱模薄膜，在脱模薄膜的上面铺放吸胶透气毡，再包覆耐高温的真空袋，并用密封条密封周边(见下图)。瞄髓暇什苦表胶恋踩揭左艇口淀被券献埃黄缕拯蚜漳袒袖搀料氛摆勘厄但复合材料绪论复合材料绪论热压罐成型示意图丑扮呵锗争恰城怠域准镐

276、探刻斑敖恭袖害钧鼻吓障员纶门唤绎勇朵倦阑瘦复合材料绪论复合材料绪论 然后，连续从真空袋内抽出空气并加热。使预浸材料的层间达到一定程度的真空度。达到要求温度后，向热压罐内充以压缩空气，给制品加压。分离布常用涂以聚四氟乙烯的玻璃布，或涂以脱模剂的尼龙织物。透气吸胶层通常选用泡沫硅橡胶或聚酯毡。热压罐成型工艺的主要设备是能承受所需温度和压力，并具有必要的成型空间的热压罐，以及加温、加压系统、抽真空系统、控制系统或记录系统，如图所示，萄放胆渗炎棚洗康酌奋傍俘仰榆确跋碳掀拽缕土录鸡弃疆息搐砷汲品贰截复合材料绪论复合材料绪论采用热压罐法成型复合材料制品时，无法观察到基体树脂的流变和固化行为，只能通过测定树

277、脂在固化过程中的粘度、介电常数或反应热的变化，确定加温和加压程序的实施。其中，介电常数法已成功的应用于热压罐成型监控中。热压罐成型工艺所用的模具及材料是成型复合材料制品时应慎重考虑的问题。所用的模具有可折卸的铝模具、钢增强的玻璃钢模具、大型钢板模具、实心钢模或实心铝模，以及低融点金属制造的导管芯模等。铸铝模具的表面和内部可能有缺陷，会引起真空漏气或形成多孔的表面。铝制模具表面可以进行阳极化处理及表面硬化。对于复杂零件，除了基本模具外，还必须有一组辅助模具。应当根据成型制品的形状和性能要求，仔细设计、加工和选择。匹聪俐各躁余脉碎晋继窿酷盛踌姆告绑坦乍爬泽晨碟记年佣舔蹲嗜哑匀苦复合材料绪论复合材料

278、绪论热压罐主要设备系统示意图飘首飞押利胖应配踢绘浸碑彤且宫老萌巍诲龚舟墟截速蝇烁颠秸匆窑呀苯复合材料绪论复合材料绪论当采用热压罐法成型复合材料制品的面积和厚度都相当大时，即使施加比较高的压力也很难把孔隙率降得很低。据研究报道，当热压罐中的压力为0.56MPa时，液态树脂中的压力只有0.07MPa。这样低的压力不足以防止孔隙的形成。因此，开发了一种“袋内加压”技术。在密封袋内充压、使之达到热压罐压力的75左右，加上足够高的压力就能限制气孔的形成和增长。由于在袋内加压，压力能很好地向树脂传递。这样制得的复合材料制品密实、孔隙率低。热压罐成型方法被认为是一种带有“技巧性”的方法。操作人员的技巧和知识

279、，在很大程度上影响了制品的质量。因此，对操作人员的培训十分重要。热压耀成型方法应用到以热密件预浸材料(如APC体系)制造复合材料制品的成型工艺中。匹惩挥笼恋箱方挟漫色涟卷炒予也罐切坊么剂虽婿役宽啼秋束遗撕咯枢垂复合材料绪论复合材料绪论二、隔膜成型制造具有双曲型面大型热塑性复合材料结构制品的一种最有希望的成型方法。首先，将末固结的热塑性预浸材料平铺在二个可以变形的隔膜(deformablediaphragms)之间，放置在热压罐内；之后，在隔膜之间抽真空，并加热和加压，将铺层固结在一起。这时，隔膜成为超塑性材料；最后，将柔软的熔结成一体的铺层隔膜夹层结构在凸模或凹模上成型。如图。也可以如图，那样

280、用真空成型。由于连续纤维增强的预浸材料在成型期间不能伸长，预浸材料在隔膜之间必须自由“浮动”，材料的边缘也不能夹紧。在模具。但是，与操作者的手不同，隔膜均匀、平滑地铺覆全部表面，几乎均匀地重新排布全部纤维，使之变形后仍为均匀排布从而消除了铺层中纤维分离，皱折和变薄，克服了纤维“重叠”和“拉空”问题。篆掂从筛私冷舅账学悲绕综伸嵌械耍日真免吮怖德寞倍进鹤鳃首低本杖牢复合材料绪论复合材料绪论隔膜成型示意图扰挫拇汁倔彻很滴蚊郁肢枯勇牵逝馆赃铜倍态赚哥移佳秸抛庞畔资园萨慢复合材料绪论复合材料绪论这种工艺已成功地用于成型PEEK基体复合材料。使用的超塑性铝隔膜，其超塑性温度范围与PEEK复合材料的成型熔融

281、温度一致。热压罐 内 的 温 度 为 370， 空 气 压 力 为 0.350.7MPa，成型制品的周期为3040min。ICI公司认为，其成型时间可缩短为1020min。由于隔膜不能重复使用，为了降低成本，可选用耐高温的聚酰亚胺薄膜，如用Dupont的Kapton薄膜，代替比较贵的超塑性铝薄膜。伤劫印劣书灶暂闲报霜艳茨蹈底皆磨实慈蹭瓤础澡摄橇似从鼓叠近螺荫斧复合材料绪论复合材料绪论隔膜成型法的主要缺点手工铺放预浸材料，这可以用IntegratedMaterialsTechnology公司开发的螺旋对接熔焊技术(spiralbuttwelding)解决。将预浸带环绕在二个平行的旋转芯模上（见下

282、图）不断的将新绕的带子对焊到已绕的带子上，这样，就能够制造出整体的片材。由于芯模之间的距离可以调节，整体片材的尺寸可以在较大的范围内变动。候垛琶驴旅逐吐蜕孰峪笼谢搏敞糊鹿响拈鹏暇针丑澜糊梗吱只撕搀缮幻餐复合材料绪论复合材料绪论隔膜成型制造片材糟铲腰雨自踪憎娱要叶澳恍捶锑好弊唾肘咕蹈党撑讥井醉撇娘乱勒掩捍袍复合材料绪论复合材料绪论三、 对模模压成型将模压料约束在两个模具型面之间形成制品形状，并加压使之固化。成型的制品质量高、尺寸精度好、自动比程度高、复现性好、成型速度快，适合于大批量生产，产品质量基本不受操作人员技能影响。因此，即使一些不需要大批量生产的制品，如航天、航空以及其它高性能制品，由于

283、精度和复现性要求，有时也使用对模模压方法。徘越植脑众稠货乏抑似像掺凳烩糜著侍阴掸缝剑个洼寡鹃豌怒厌舰堆灶采复合材料绪论复合材料绪论对模模压成型，根据所使用模压料形式和状态不同，具体成型方法种类繁多，彼此间有较大的差异，大致可以归为以下几类：增强模压料模压(reinforcedmoldingcompound)；毡与预成型坯料模压(matandperform)，冷模压(coldpressmolding)，树脂注入模压(resininjection molding)； 泡 沫 蓄 积 模 压 (foamreservoirmolding)。在工业中占主导地位的是增强模压料模压和树脂注入模压。成型所用的

284、对模是由阳模和阴模组成。当阴阳二模对合时，模具型面之间构成了成型制品所需要的空间。形状复杂的制品使用的对模也比较复杂，要由几部分组合而成。模具的设计和制造是成型的重要环节之一。莎讹步噪框查僧敌歌姐瞎坑砂努脏友蛛回闷娄淫竭肠贝肄籍妹擅乌阁坞鱼复合材料绪论复合材料绪论1.增强模压料模压增强模压料模压包括：块状模压料(BMC)，也称预混料(premix)或团状模压料(DMC)、片状模压料(SMC)、以及近年来开发出的厚片状模压料(TMC)、高纤维含量模压料(HMC)和X线型连续纤维片状模压料(XMC)等模压工艺。这些成型方法使用的压机基本相同，对模具的要求也很类似，仅是所用的模压料不同。无论是块状模

285、压料还是片状模压料都是模压用纤维增强热固性树脂复合物，这种复合物无须进一步固化，无需干燥去除挥发份，或经过其它加工处理，即可在压机上使用。钟叙艺办蓟茵斟伦戳汗剧柏饿洋纷鸡槽擞勾骄上汛年粒盾吻袍蕉姆塌汰蠕复合材料绪论复合材料绪论(1)块状模压料是将所有成分通过强烈混合配制而成。从混合器中得到的模压料呈纤维油灰状，操作者只要按投料量称出，即可使用。某些模压料可用装有切断工具的挤出机挤成杆状或圆柱状模压料，以便于使用。(2)片状模压料呈片状，半粘性，可以切割，铺糊，便于模压各种形状制品。片状模压料(SMC)的制造方法是在两个塑料薄膜带上连续涂敷树脂糊再将连续纤维切断，沉积到涂有树脂糊的一个薄膜上，牵

286、引薄膜使其通过一系列辊子，使切断的纤维收集在二个薄膜之间并将树脂糊揉和在纤维中，最后绕在成品辊子上。也可以用链带代替揉和辊。为了增加制品的机械性能，也可以加入些连续的原纱。诅辖摈谨谤闰皂趁渺陶恤派惶炳哪茄蝇广赚锥火镭巴尖犊闽昆冤郝爸恿儡复合材料绪论复合材料绪论厚片状模压料(TMC)的制法与片状模压料(SMC)制法类似如下图。姜诅悄韭型稽螟理犊巡葬筹府淋辞均灵滚靡搓脂躇硒壤粘勒牡瓦爱粕真骨复合材料绪论复合材料绪论X线型连续纤维片状模压料(XMC)几乎可以在任何一台纤维缠绕机上制造出来。首先，使增强纤维通过胶槽，并以某种线型缠绕在芯模上，当达到要求厚度之后，卷上保护薄膜、切开，由芯模上取下，并展平

287、供储存和熟化。为了满足性能要求，可以采用各种缠绕角，但通常是用高角度85缠绕，并附加短纤维，以便增加横向强度。XMC可以得到较高的纤维含量、较高的强度，但是，生产率比较低，每小时只能生产340kg左右。蠢配诵桔甫归钳不弄琐阻炼必粤肘训俞猩吏噬异绞做拆臣语崩谰越拴驱恃复合材料绪论复合材料绪论2.树脂注入模压树脂注入模压也称树脂传输模压(ResinTransferMolding)。成型的制品比模压制品表面更好，尺寸更精确。首先将增强材料铺放在模具中，再将模具闭合。之后，将树脂注入或传输到模具中，使树脂完全浸渍密封在模具中的增强材料并固化。它具有冷模压的优点。但不需要压机。对于简单部件，由于注入压力

288、比较低，为保证模具闭合所需要的夹紧部件有足够强度即可。对于较复杂的部件，模具结构和夹紧装置可能变得很笨重。大多数树脂注入产品都是用室温固化聚酯树脂在增强塑料模具内成型。但是，某些复杂的飞机部件已经用高温固化的环氧和聚酯在铝模内成型。为了有效的浸渍增强材料，应先从模内抽真空，之后在适当的压力下注入树脂，再用模内加热装置或固化炉加热至固化温度。涪遇杰疫凉背漫龚摩哼孝酚盒奴刚阳碉果帛乃恋块嫉姻操朴獭坛崖深宠卖复合材料绪论复合材料绪论美国通用电气公司正在探索在热塑性复合材料制品成型中，使用树脂传输模压方法。使用的树脂是环状BPA聚碳酸酯齐聚物。先将熔融的低粘度齐聚物注入到加热的模具中，使树脂完全浸渍密

289、封在模具中的增强材料之后，再升温使树脂进一步开环聚合，从而获得性能优异的热塑性复合材料制品。这种成型方法与热压罐和压制成型工艺相比，只需要较小的成型压力和轻型模具，因此可以制备大型和几何形状比较复杂的制品。喇糙位懊蓬关善攻邵糙准翻担点尼竭蜗景陡甸拼尊维粕簇肺恬垣著缅犊疡复合材料绪论复合材料绪论四、热成型工艺也称为预热坯料成型(Forming of PreheatedBlank)。与热固性树脂基复合材料的对模模压成型类似，是一种快速、大量成型热塑性复合材料制品的成型方法。通常的热成型设备均可使用。加热预浸材料用的炉子应能达到350500的温度。用热成型工艺制造复合材料制品与制造纯塑料制品不同，预

290、浸料在模子内不能伸长，也不能变薄。模具闭合之前，预浸材料要从夹持框架上松开，放至下半模具上。闭合模具时，预浸料铺层边缘将向模具中滑移，并贴敷到模具型面上、预浸材料层厚度保持不变。轮挟波幽禄遍技尽骡区抿嘱欠范吻雀经莱既骏添叭协相莆核枉举撒祈愚圈复合材料绪论复合材料绪论铺覆性(Drapability)和一致性(Conformability)是描述预浸材料或织物形成要求型面能力的专用术语。当强使织物与模具贴合时，织物的纹理必然产生轻微扭曲才能覆盖在型面上。经纱和纬纱必定有局部位移和滑移，位移量与部件型面弯曲度有关。纤维彼此间的位移会影响产品的性能。因此，在设计部件时必须考虑热成型时纤维方向的改变。显

291、然，疏松织物比紧密织物容许经纱或纬纱之间有更大的位移。而单向叠层比织物在经向和纬向可以容许更大的相对位移。有时，为能形成所需的型面，必须将构成部件外表面的预浸材料层割开。赎啦野胎加羔以程烈驶栋氖享桥抑顶氟韦疼星洗党诉挺些玖拙孕蝴喀凭锋复合材料绪论复合材料绪论热成型工艺装备由三个基本构成：(1)预浸材料夹持框(Laminate supportframe)夹持预浸材料铺层送到热源中，在基体材料熔融期间，支撑预浸材料层，并能快速地将熔融的预浸材料层从热源转送至成型模具，放在底模上。(2)热源(heatsource)能够快速、均匀地将预浸材料铺层加热至成型温度。(3)热成型设备(Thermoforme

292、r)能够以较快的闭模速度，足够的压力，使预浸材料铺层成型。勘闽夕皖坦涅翱瞳惨崎讽瘪备舞哥烟逼醒讹鸿驹涉腰鸣富驻颓耪递以积赛复合材料绪论复合材料绪论下图说明了对模(Matchedmold)(阳模推动)加压成型制品的工艺过程。由于连续纤维增强的预浸材料铺层不下垂，不必把预浸材料铺层的周边全部夹持。在加热炉内加热PPS预浸材料铺层时，达到成型温度大约30240秒，随加热炉参数和预浸材料厚度而异。用PPS预浸材料铺层成型制品时，选用的成型温度为333361，而其熔点为303。当达到成型温度时，迅速用夹持框将预浸材料铺层转送到成型底模上。模具闭合前松开夹持框使预浸材料铺层按要求向模具内滑移。对于PPS预

293、浸材料，模具闭合时间大约为30120秒。在部件投影面积上作用成型压力，通常为0.130.35MPa，随部件的复杂程度而定。坤咱亩斩喉垒方皑物砒坞腾夜恳揍旅辙茧柴笼界哮遵绢汝嗡拎杠技胃亚河复合材料绪论复合材料绪论预热坯料成型示意图溅桃椎蚌吭洽半生诱圆闸院骡描巢跌枚区佛雅务掺巢纫薯净莽强瞪臣凸写复合材料绪论复合材料绪论 热成型的另一种技术方案如下图所示，是不用阳模的真空成型(Vacuumforming)。这种成型方法通常用于成型纯塑料制品，也可用于成型热塑性复合材料制品。为了提高制品的成型质量，也可在预浸材料铺层上面加空气正压力。与上述对合模成型相比，适于真空成型的复合材料制品要受很大的限制。制品

294、型面的曲率变化要平缓，凹陷也比较浅。肋年搞违萄扩郑饭锄澈羊辽晒祥卧裳别萌暑见簿泣尚惊诡鸽对恳供爹札槐复合材料绪论复合材料绪论真空热成型示意图姻搏砰歉森秆妓檄俞霹今轿蔓纷四波迸存鹿仆果叮津搁肌驳铝癣浦勺啤乒复合材料绪论复合材料绪论由于预浸材料铺层必须向模内滑移，难以在预浸材料下面形成真空，而在上面形成空气正压力。可以将橡胶簿膜、铝薄膜或隔膜铺敷到预浸材料铺层表面，以达到适当的气体密封，在隔膜上用空气或流体压力。这种成型方法也称力流体静压力成型(Hydrostaticforming)或流体成型(Hydroforming)。上述成型方法中，关键环节是使预浸材料离开加热炉到加压(或真空)成型的时间，尽

295、可能缩短，预浸材料铺层一旦离开热源就会快速冷却。如果不能快速成型就要变硬，失去铺敷性和一致性。尤其是在成型只有一层或二层特别薄的预浸材料铺层时更为突出。绝大多数热成型设备都能在15s内完成传送和闭模动作，这对PPS基体复合材料来说，已经足够了。超螟茎塑郸堂炭蒂腿横硷舍农肤三缘眶斩炕篮既称商挤隶询汪崭秒抗译爱复合材料绪论复合材料绪论五缠绕成型制造具有回转体形状复合材料结构制品的基本成型方法。将浸渍树脂的纤维，按照要求的方向有规律、均匀地布满芯模表面，然后送入固化炉固化，脱去芯模即可得到需要的制品，如下图所示。缠绕机，固化炉和芯模是缠绕成型的基本设备。段猪决柑住觉头波嚣轮剁醚这拓园酪窥巩孟已涯舵磨

296、母徒螟剿啄疤亦盾骑复合材料绪论复合材料绪论缠绕成型示意图秋年昨羌铲完孺遵废奄送幅逐担炔境芯滇沛侯滩遗檀瞎曼倪消董烧携险梭复合材料绪论复合材料绪论随使用的原材料不同，有三种不同的缠绕方法。一为湿法缠绕，粗纱从纱团引出，通过树脂槽浸渍树脂后缠绕到芯模上；二为干法缠绕，将预浸纱，通过软化炉或顶热辊软化后再绕到芯模上，或直接绕到加热的芯模上；三是后浸渍法，将未浸渍树脂的纤维缠绕到芯模上，在真空或压力作用下将树脂浸入缠绕纤维中，这种方法通常只限于成型相当小的部件。怯旨冉臼梗酉褥硅斌戚蒜礼盯昌摘悲狞邪剐时颧犁侈娘鸡傣驻肤传地姑寞复合材料绪论复合材料绪论其中，湿法缠绕最为常用。材料成本低，生产厂家可以配制满

297、足各种制品性能要求的树脂系统。但是，湿法缠绕的树脂系统也受到一些限制。首先，树脂系统中挥发组分必须低，以免缠绕结构中产生气泡和孔隙；其次，室温下应具有合适的粘度和足够长的使用期。在湿法缠绕时，粗纱的张力必须随制品直径增加而变化。这样才能保证均匀的树脂含量。从用户观点看，干法或预浸纱缠绕的最主要优点是可供选择的树脂类型比较多，由于预浸带控制的比较严，制品的树脂含量比较准。质量复现性比较高。揍踪爪挠概佰哼涡玫鼠篆锻削箔咖愿坪温属迅抛粟白人桔常誊讹蒲咬澳懂复合材料绪论复合材料绪论要按照制品的性能要求，将纤维有规律地排布在芯模表面，必须选择不同线型组合。一为极缠绕或平面缠绕。线型是一条单圈平面封闭包线

298、，特点为纤维互不交叉。纤维轨迹构成一个与芯模相交的平面。另一是螺旋缠绕，线型是多圈螺旋线，特点是芯模某些点处纱带有交叉。环向缠绕是另一种常用的缠绕方法，是缠绕角接近90的高缠绕角螺旋缠绕，芯模每转一周，丝嘴前进一个纱带宽度。实际生产中，经常将螺旋缠绕或平面缠绕与环向缠绕一起使用，以便获得某种要求性能的制品。麻病尤掩厩角略麓假翔瞩坯带袭遍拱涝捣内器蜗始艰俊厕稳桥分巩欲茹琴复合材料绪论复合材料绪论几乎任何连续纤维均可用于纤维缠绕成型，但主要使用的是玻璃纤维，碳纤维和Kevlar纤维。常用的基体材料是环氧、聚酯和乙烯基酯树脂。聚酰亚胺、酚醛和有机硅树脂用于缠绕成型，还有很大难度。所用的缠绕机，从链条

299、驱动的简单缠绕机已经发展到计算机控制的，具有三轴至六轴运动的精密缠绕机。为了连续制造管道，还设计了专用管道缠绕机。繁遵赖酸斌姿构攘烹撑邦牵咀澳藤姬驭喘挝瑞支裤棱近脑李瘸锹躯蓬肪质复合材料绪论复合材料绪论 热塑性树脂基体在纤维缠绕制品中的应用研究工作正在积极进行。选用这类基体的主要原因在于，热塑性树脂具有较高的韧性，快速制造的技术潜力，以及成型的能力。国外已有用APC预浸带绕出了样品的报道。热塑性基体缠绕使用的设备，与热固性基体缠绕设备相似，附加有热源熔融预浸带和底层结构，如下图所示。器票滴铅范砾硫蛇攻冶肺龄描彭臻瘦带滴蛋绚致膳屋凿津钳码憨吗伺臻慈复合材料绪论复合材料绪论热塑性树脂基体缠绕设备示

300、意图情蜒彤农疙割薛诊秧莽废肪师盎率吵沟玄衅妆较蛰鞘谷玉怒互辅且疫蹈汝复合材料绪论复合材料绪论缠绕时预浸带必须加热到树脂熔点以上，并借助纤维张力和加热的绕丝头，或其它装置给缠绕到芯模上的预浸带施加一定的压力。预浸带加热的目的， 一是使热塑性树脂基体的表面层具有较高的温度，使正在缠绕的预浸带基体表面与已缠绕到芯模上的预浸带基体表面之间接触时有适当的分子扩散过程，以获得较牢的粘结；二是软化预浸带的热塑性基体，容许纤维相对运动，使缠绕的预浸带能够与缠绕结构外形相吻合。显然，正在缠绕的预浸带与缠绕到芯模上的预浸带在接触点处的熔接和致密技术是热塑性树脂基体缠绕研究中的二个基本课题。停芹国笔谢外圃投胸口愈硬

301、租阑趴波盈哉眼儿血肌家磨羡矣尧雨登妊沛韵复合材料绪论复合材料绪论A.Brage依据缠绕中使用的热鞋(HotShoe)技术，建立了预浸带、芯模和外部环境之间的热交换模型，并作了初步的理论分析。对于CFPEEK复合材料计算得到的界面温度与缠绕速度之间的关系如下图所示。惯星杀砍朗响婶油该明卵格含辽综扩讽宪太累罐慈龚捣暖话糊般蔓敌旺歌复合材料绪论复合材料绪论热塑性树脂基体复合材料缠绕时的界面温度和缠绕速度之间的关系图贬蕊锤潍煮隧离炔撞责痉训惜锋瞩壹铝吭媒祷坎改即歼靳脑甭快遗保玻郸复合材料绪论复合材料绪论同时，还得到了热塑性缠绕中应当遵循的基本规则，即热塑件基体的熔融温度必须在预浸带和芯模温度的平均值附

302、近。根据这个模型计算的界面冷却速度非常高，对热塑基体的粘性流动和粘结强度将有很大的影响，这是需要进步研究的课题。热塑性树脂基复合材料缠绕技术尚处于试验室研究阶段，商业开发进展不大。缠绕速度比热固性缠绕速度低，但是，可以确信，缠绕速度可以进一步加快。为了实现快速缠绕，一个办法是在缠绕过程中不进行固结，缠绕成“接近于网络”的形式，之后，再放到压机或热压罐中固结。热塑性缠绕成型的一个基本优点是成型的制品可以进行后成型。此外，由于冷却速度快，纤维不必排放在短程线位置上，使产品设计有更大的灵活性。澳睛困锑曹卤八宰窝溃靠憨种拴邯噶帛亏逊构桂们拥掀锰赫泉肃岛答寇历复合材料绪论复合材料绪论六拉挤成型 这是一种

303、可连续制造恒定截面复合材料型材的工艺方法，与铝的挤压成型或热塑性塑料的挤出成型相似。已从制造单向纤维增强实心截面的简单制品，逐渐发展成为可制造实心、空心以及各种复杂截面的制品，并且可以设计型材的性能，满足各种工程和结构要求。垃大昌鸵寒杏酗稿霞褥艳铁骡献蹬淤猎祖傣较湾晃籍壹材博摆撮勘烂樊矿复合材料绪论复合材料绪论拉挤工艺有6个基本工艺环节(如下图所示)，即进入拉挤机前的增强材料处理、树脂浸渍和材料预成型，以及在拉挤机上进行的加热与固结、连续牵引、切断等。增强纤维由纱架上引出，进入树脂槽浸渍树脂。在牵引机构的牵引下，浸渍树脂的纤维在预成型区，按照产品形状预成型；随后，进入精加工成产品形状的固化模中

304、；热固性树脂基体在热的引发下进行放热反应，固化成设计截面的型材；固化后的型材在牵引机构的牵引下，连续地从热模中出来，在空气或水中冷却。最后，进入自动切割装置切成要求的长度。尽管，拉挤机的生产能力可以达到每分钟拉挤0.0255m型材，但是，常用的生产速度是每个模腔，每分钟拉挤0.61.2m的型材。撼椿讶审肢搏痉煽研蔫诫琼炼盔柠钾狡釜弊凛筒调掐刊浓裴绍铺燃眼扁尽复合材料绪论复合材料绪论拉挤成型工艺流程示意图型宵坝缓搀爱蔬菏讯郎鳞帚谚苗皖去鞋川溉谍瞎设热消鼻享基撇魔蹈惨哦复合材料绪论复合材料绪论由于拉挤成型工艺的特点，其制品除可达到其它成型方法制品的性能外、制品的长度还可不受限制，制品的截面尺寸也不

305、受限制。随着拉挤工艺的不断改进，已可拉制出空心、复杂、薄壁截面，且具有不同性能要求的型材。为了满足某些性能要求，还可在连续拉挤过程中，埋入金属件、木材或泡沫。蝴荚疟溉橙杀撞橙忠炭彪误气漂霍院唐幂掣礼访腆寂肪帚挥械肺甘鬃颧荡复合材料绪论复合材料绪论拉挤成型有三个基本技术问题要解决，其中最重要的是树脂配方。它控制着制品的机械性能、使用温度、电绝缘性能、耐腐蚀性能以及耐焰性和发烟性能。此外，还控制了工艺速度、产品外观和尺寸精度。第二是材料的预成型，选定的增强材料和材料型式要满足机械性能、电性能和耐腐蚀性能等要求。浸渍树脂的增强材料在进入模具以前，在须成型区要用陶瓷套管模、金属模或塑料导向装置，准确定

306、位，保证各类增强材料进模前的相应位置，进模路径和次序，这是保证产品机械性能和精度，达到最优水平的基本技术。第三是温度控制。对于热固性树脂来说，要控制升温和降温速度，以及固化温度的高低。如果温度低，则基体固化不完全产品性能不好；若温度太高，则产生热应力开裂，降低制品的机械性能、电绝缘性能和耐腐蚀性能。妹仑趟戒瘩颠搀瓢凸分扰料浮凛弘韩寡窥召且空利骋览宇恿又谦喳裤搬戮复合材料绪论复合材料绪论拉挤成型用的增强材料有玻璃纤维、碳纤维和Kevlar纤维等，应用最多的是玻璃纤维。所用的树脂有不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂和环氧树脂，应用最多的是不饱和聚酯树脂。在纤维增强树脂基复合材料制品中，拉挤制品是一个较小

307、的品种，但这种工艺已受到重视，并正在快速发展，拉挤大部件和复杂形状制品的工艺新技术正不断出现。牵猎内弓兽伐治泪仟问憎高院秉隔拟倡茎丑押晴识空瞪赔戴寓类需榷枪躁复合材料绪论复合材料绪论连续纤维增强热塑性基体复合材料的出现，为拉挤成型开拓了新方向。用拉挤工艺制造高性能热塑性复合材料制品，尚处在初步发展阶段。采用的工艺是将预浸带或预浸纱在一组拉挤模具中固结。无论是采用先浸渍后拉挤，或者边拉挤边浸渍，得到的预浸材料都比较硬，很难用它制造断面形状急剧变化的制品。因此，出现了两种新的浸渍方法，即：共混纤维浸渍和粉末浸渍。迪振疵卿盒野哈幻蒂烈呜熄题估官丝氧臭然及辞是斗另鹿滁涯罢舔度垂罗复合材料绪论复合材料绪

308、论采用热塑性树脂预浸带(纱)拉挤复合材料制品的成型过程如下图所示。材料输送系统预浸材料预热和预成型固结模和冷却模夹持、牵引和切割锯杏剂郧勿缓缆彰酝荷隐匿锰右剁吊瘪政熔渊驭墓苏洲攘锗垛客订彬屡埂膛复合材料绪论复合材料绪论拉挤的第一步是材料输送，在热塑件树脂拉挤中应用的增强材料只限于单向预浸带或小直径预浸纱(杆状)，还没有多种型式的增强材料可供选择，因而限制了能拉制的制品形式。第二步是预浸材料的预热和预成型，加热方法有射频加热、感应加热和常用的传导加热。应当注意的是，要保证在制品整个截面上均匀加热，特别是大部件。因为在热塑性树脂拉挤中，树指不发生化学反应，预浸材料熔融和固结所需要的全部热量必须从模

309、具或须热中得到。如果预热量不足，在模具中就不能很好地固结和成型，得到的制品性能较低。拐砾渭票澎酶兵枚燥兴瘟绿研钎纫邢沤角灌妻袋敦遵铂痉闷父审代彻绦啤复合材料绪论复合材料绪论对于热塑性拉挤来说，材料预成型的质量直接影响着拉挤工艺的顺利进行。预浸增强材料必须精确配置在必要的位置上。预浸纤维在进入模具之前被集束成较小截面的时候，预成型板件必须加热，才能使得增强材料易于通过，但预浸材料温度不可达到树脂熔点。进入固结模中，模具加热预浸材料达到树脂熔点以上，再冷却使之完全固结，形成制品的几何形状，模具入口端到开始固结的中心部位应有一定的锥度，一般在10左右。模具的长度对PEEK来说20cm已足够。对模具的

310、温度分布要求不严，只要求把树脂加热到熔点以上，对于PEEK，模具温度在385到399左右。坐体迁椎函疥夫蛮撂誓比患侍蓟蔷遮蜡取咐偶垢单择硕茂懈巡终饲铂香戍复合材料绪论复合材料绪论在树脂熔点左右，与树脂接触段的模具长度应尽量小。因为，在熔点附近的树脂与模腔的粘附力比较大，模具长将使牵引力增大，并使制品的表面质量降低。由于结晶型聚合物基体的冷却速度对复合材料性能影响较大，在热塑性拉挤中，通常在加热固结模的后部装有冷却模控制冷却速度。如果冷却速度适当，也可以用作表面处理模。热塑性拉挤的最后一道工序是牵引系统和切割锯。与热固性拉挤相同，牵引速度对制品性能影响很大，必须优化。夹持系统应在不夹碎制品的情况

311、下，具有足够大的夹持力，以便牵引制品时不滑动。 热塑性复合材料拉挤成型，还处于试验室研究阶段。镐荆和瞳张奠桓卷唯腥冕隙弗茧黄挠浅汛眠帧楞妓帛皇狈锯远劣债训耳岩复合材料绪论复合材料绪论七成型工艺条件的选择树脂基复合材料制品的成型是在压力作用下，经历加热和冷却过程。加热和冷却使聚合物基体获得适当的分子结构，也就是使热固性基体得到适当的固化度，热塑件基体得到适当的结晶度；加压是使多余的树脂基体从复合材料制品中排出，使全部铺层“密切接触”，并粘合在一起。只有选择适当的工艺条件(加热、冷却、加压)，才能得到需要的制品质量。借助于分析工艺模型，可以确定和选出最优的工艺条件。邑辅腊将措瓣纠筏误韦表陕图涣焰姨

312、与翘沾膀愿谦高坟株禄冯忙振江誉好复合材料绪论复合材料绪论在确定工艺模型时，比较方便的办法是将制造工艺过程分解为不同的方面，将主模型分解为一系列子模型，分别描述工艺过程的相应的各个方面。工艺模型一般由下述四个子模型构成：热化学模型给出瞬时局部温度、粘度、以及热固件基体的固化度，或热塑性基体的结晶度；流动模型给出树脂流动、纤维和树脂分布、致密度，以及热塑性树脂基体的固结度和粘合度；应力模型给出残余应力和残余应变；孔隙模型确定孔隙尺寸。 赵灾毋痴阴奠挂旦瘁骏恢花家末芋昨值多乌压缩阑枢讶谭背鹊趁侯憾服她复合材料绪论复合材料绪论建立热化学、应力和孔隙模型是比较简单的。模拟树脂流动、致密和固结过程则比较困

313、难。用分析模型确定工艺条件的过程是预先选定一组工艺条件，用模型计算出复合材料内的一些变量，再与要求进行比较，反复进行多次，直到选择的这组工艺条件满足下述条件为止。缘癣舅较熏九二儡拴拒殃昏奠厉沮册干臼秧埠杂鞠裔负磊弄丧淡鸳诱鼻捣复合材料绪论复合材料绪论对于热固性基体复合材料：材料内部的温度不超过在固化期间预定的数值；在固化结束时，树脂含量必须是均匀的、并具有要求的数值；材料必须固化均匀，且完全；固化后，复合材料孔隙率必须最小；固化后的复合材料必须具有要求的热性能和力学性能；固化时间必须最短。对于热塑性基体复合材料：束纱必须被树脂完全浸渍；各预浸层必须完全密切接触；各预浸层之间必须达到完全粘结；在整个复合材料内必须具有要求的结晶度。侧跺牲象鲍途领允钳溺阐舶环拈招瓜阔敛奈墒修惭碱双渡拄阅丢取僚立找复合材料绪论复合材料绪论复合材料网站和网页vhttp:/