树脂基复合材料简介
整修 E
预浸料 预混料
二步法:降低孔隙 率,提高均匀性 B 预成型
D 脱模
成型工艺主要方法
手糊成型
喷射成型
袋压成型
缠绕成型
拉挤成型
树脂传递模成型
四·树脂基复合材料的应用举例
20世纪60年代美国空军材料研究所将B纤维增强环氧树脂复 合材料命名为先进复合材料
先进树先进树脂基复合材料在军用飞机上的应用20多年来 走过了一条由小到大由弱到强,由少到多,由结构受力到增 加功能的道路。第三代歼击机如法国的Raflae、瑞典的JAs一 39,树脂基复合材料用量分别达40%和30%,第四代歼击机 如美国的F.22和F一35,树脂基复合材料用量分别达24%和 30%以上。F一22飞机主要应用耐热150℃以上IM7中模量碳纤 维增强韧性BMI复合材料,应用的主要部位包括前、中机身, 机翼蒙皮,框,梁,壁板等,成型工艺技术主要为热压罐和 RTM成型。
热塑性基体的缺点: 是热塑性基体的熔体或溶液粘度很高,纤维浸渍困难,预 浸料制备及制品成型需要在高温高压下进行, 聚碳酸酯或尼龙这样一些工程塑料,因耐热性、抗蠕变性 或耐药品性等方面问题而使应用受到限制。
二·树脂基复合材料特点和分类
A
B
C
D
E
缺点: 1)部分原材料(基体和纤维)昂贵: 由于技 术含量高,生产费用高,发 达国家技术垄断。 2)老化现象
2)经过加热或固化剂的作用,小分子发生交联反应,形 成不溶不熔的具有三维网状高分子结构的固 化树脂,加 工过程不可逆。
3)聚集状态为非晶态。
热固性高聚物模量与温度 关系 Tg:玻璃化转变温度, Td:分解温度
传统的聚合物基体是热固性的,
优点:良好的工艺性 由于固化前,热固性树脂粘度很低,因而宜于在常温常压 下浸渍纤维,并在较低的温度和压力下固化成型; 固化后具有良好的耐蚀性和抗蠕变性;
一·树脂基复合材料的基体材料
热固性
A
树脂
热塑性
B
树脂
环氧 、 酚 醛 、 不 饱 和 聚酯、双马来酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚醚醚 酮、聚醚酰亚胺
热固性树脂:
1)在制成最终产品前,热固性树脂是分子量较小的、含 用反应基团的线型略带支链的低聚物(液态 或者固态)。
缺点:预浸料需低温冷藏且贮存期有限,成型周期长和
材料韧性差。
热塑性树脂:
1)具有线形或支链结构的有机高分子化合物。特点是预 热软化或熔融而处于可塑性状态,冷却后又变坚硬。
2)成型利用树脂的熔化、流动,冷却、固化的物理过程 变化来实现的,过程具有可逆性,能够再次加工。
3)聚集状态为晶态和非晶态的混合,结晶度在(20%85%)。
热塑性高聚物模量与 温度关系
Tg:玻璃化转变温度, Tf:流动温度 Tm:粘流温度(熔点)
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热塑性基体的最重要优点: 其高断裂韧性(高断裂应变和高冲击强度),这使得FRP具 有更高的损伤容限。 还具有预浸料不需冷藏且贮存期无限、成型周期短、可再 成型、易于修补、废品及边角料可再生利用等优点。
树脂基复合材料
树脂基复合材料的基体材料 树脂基复合材料特点和分类 树脂基复合材料的制备方法 树脂基复合材料的应用举例
什么是树脂基复合材料
树脂基复合材料是由以有机 聚合物为基体的纤维增强材 料,通常使用玻璃纤维、碳 纤维、玄武岩纤维或者芳纶 等纤维增强体。树脂基复合 材料在航空、汽车、海洋工 业中有广泛的应用。
树脂基复合材料的分类
1)按增强材料分类 颗粒增强树脂基复合材料 短纤维和晶须增强树脂基复合材料 长纤维增强树脂基复合材料
2)按树脂基体分类 热固性树脂基复合材料 热塑性树脂基复合材料
三·树脂基复合材料的制备成型工艺方法
纤维、树脂、添加剂等原料 A
固化 C 一步法:工艺简单, 但复合材料中会存 在孔洞,均匀性差