喷射成型原理图
（3） 缠绕成型：缠绕成型是一种将浸渍了树脂的纱或 丝束缠绕在回转芯模上、常压下在室温或较高温度下固 化成型的一种复合材料制造工艺。
（6）挤出成型 是热塑性塑料主要加工方法之一。干燥的
热塑性塑料（粉料或粒料）从料斗进入挤出机 加热料筒，料筒中螺杆旋转，物料沿螺槽前移。 前移过程中物料受机械剪切作用摩擦热和料筒 的加热逐渐熔融成熔体，熔体受螺杆轴向推力 的作用通过机头和口模，获得与口模形状相似 的连续体。
增强剂（相）与基体之间存在着明显界面。
二、复合材料的分类
• 1、按基体材料分类，可分为聚合物基、 陶瓷基和金属基复合材料。
• 2、按增强相形状分类，可分为纤维增强
复合材料、粒子增强复合材料和层状复合 SiC颗粒
增
材料。
强 相
• 3、按复合材料的性能分类，可分为结构
三 种
类
复合材料和功能复合材料。
Al2O3片
合材料 4、分散状结构，以不连续的粒状或短纤维为
填料的复合材料 5、锒嵌结构
四、复合材料的基本性能（优点）：
1、高比强度、高比模量（刚度）： 比强度 = 强度/密度 MPa /（g/cm3）, 比模量 = 模量/密度 GPa /（g/cm3）。
2、耐疲劳性能好 3、减震性好 4、耐烧蚀性能好，高温下能吸收大量 热能，是良好的耐烧蚀性材料。 5、工艺性好
一是成型，即将预浸料按产品的要求，铺置成一定 的形状，一般就是产品的形状;
二是固化，即把已铺置成一定形状的叠层预浸料， 在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下 来，并能达到预期的性能要求。
生产中采用的成型工艺
(1) 手糊成型
（2）喷射成型
(3)缠绕成型
(4)挤拉成型
(5) 连续成型
(6)袋压成型
2、碳纤维
碳纤维是由有机纤维经固相反应转变而成的纤维状 聚合物碳。含碳量95%左右的称为碳纤维；含碳 量99%左右的称为石墨纤维。碳纤维比重小，比 强度、比模量大，耐热性和耐腐蚀性好，成本低， 批生产量大，是一类极为重要的高性能增强剂。
3、硼纤维 硼纤维一般是用还原硼的卤化物来生产的。硼纤 维的优点是强度高、耐高温、弹性模量高。但价 格昂贵。
4、芳纶纤维 聚芳酰胺纤维，力学性能好、稳定性高、耐化学 腐蚀性。具压延性，与金属相似。耐冲击性是石 墨纤维的6倍；自由振动的衰减性为钢筋的8倍，
六、增强材料的表面处理
1、玻璃纤维的表面处理 必须将纤维表面上的浸润及剂除掉； 采用化学处理剂对纤维表面进行处理，偶联
剂。
2、碳纤维的表面处理 a、表面氧化处理 把碳纤维用各种方法进行表面氧化可增加比表面积
3）复合材料具有可设计性。
3、复合材料的基本结构模式 复合材料由基体和增强剂两个组分构成：
基体：构成复合材料的连续相； 增强剂（增强相、增强体）：复合材料中独立的形态 分布在整个基体中的分散相，这种分散相的性能优越， 会使材料的性能显著改善和增强。 增强剂（相）一般较基体硬，强度、模量较基体大， 或具有其它特性。可以是纤维状、颗粒状或弥散状。
型
Al2O3纤维
通常聚合物基复合材料是指以有机聚合物为 基体、纤维类增强材料为增强剂的复合材 料。
按聚合物特性分类：塑料基复合材料和橡胶 基复合材料
按增强剂分类：玻璃纤维增强塑料、碳纤维 增强塑料
三、复合材料结构类型
1、网状结构 2、层状结构，两种组分均为二维连续相 3、单向结构，纤维单向增强及筒状结构的复
第七章 聚合物基复合材料
• 聚合物基复合材料应包括聚合物基宏观复 合材料和聚合物基纳米复合材料。
• 微观复合材料是指分散相至少有一维是在 纳米尺寸范围。
一、复合材料的定义和特点：
1、复合材料的定义： 两种或两种以上物理和化学性质
不同的物质组合而成的一种多相固体材料。 复合材料应满足下面三个条件：
出多余的 树脂，在牵伸条件下进行固化。
（5）连续成型
把连续纤维不断地浸滞树脂并通过口模和 固化炉固化成棒、板或其他型材。
（6）袋压成型
在模具上放置预浸料后，通过软的薄膜施 加压力而固化成型。
（1）组元含量大于 5 %； （2）复合材料的性能显著不同于各组元的性能； （3）通过各种方法混合而成。
2、复合材料的特点： 1）由两种或多种不同性能的组分通过宏观或微 观 复合在一起的新型材料，组分之间存在着明显 的界面。 2）各组分保持各自固有特性的同时可最大限度 地发挥各种组分的优点，赋予单一材料所不具备的 优良特殊性能。
五、增强剂
增强剂即指增强材料，是聚合物基复合材料的骨架。它 是决定复合材料强度和刚度的主要因素。 1、玻璃纤维
玻璃纤维是由各种金属氧化物的硅酸盐经熔融后以快的 速度抽丝而成。质地柔软，可纺织成各种玻璃布、带等。 伸长率和热膨胀系数小，耐腐蚀，耐高温性能较好，价格 便宜，品种多。缺点是不耐磨、易折断，易受机械损伤。
热固性塑料、热塑性塑料 橡胶
八、 聚合物复合材料的制造及成型原理 聚合物基复合材料的制造大体包括如下： 预浸料的制造、制件的铺层、固化及制件的后处 理与机械加工。 1、预浸料制备
预浸料是指定向排列的连续纤维（单向、 织物）浸渍树脂后所形成的厚度均匀的薄片状半 成品。
预浸料制备：
2、制件成型固化工艺
（1）手糊成型
在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一 层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织 物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂刷树脂混合物和铺 贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止。
（2）喷射成型
将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树 脂从喷枪两侧（或在喷枪内混合）喷出，同时将 玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷 出，与树脂一起均匀沉积到模具上。
和表面反应性官能团的数量。
b、表面涂层 氧化处理后，常使其表面附着一层聚合物以便进一
步改善其与聚合物基体的黏接性能。
c、碳的表面气相沉积 在碳纤维表面上化学沉积微粒碳，可提高其耐热性、
改善与基体聚合物的黏接性能。
d、表面生长晶须
七、聚合物基体
聚合物基体将增强纤维黏接成整体，在纤维 间传递载荷并使载荷均衡，从而充分发挥 增强材料的作用。