樹脂基復合材料：基體樹脂課件

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1、遲偉東碳纖維及復合材料研究所301電話：64434914、13041155504E-mail:Wdchi@163.com主要參考書《高性能答.復合材料》，郝元愷、肖加余，化學工業(yè)出版社?！稄秃喜牧瞎に噷W》，肖翠榮、唐羽章，國防工業(yè)大學出版社?！毒酆衔锘鶑秃喜牧稀?，宋煥成、趙時熙，國防工業(yè)出版社?！短祭w維及其復合材料》，賀福、王茂章，科學出版社?！陡咝阅軜渲w》，陳祥寶等，化學出版社?！稄秃喜牧细耪摗罚鯓s國等，哈爾濱工業(yè)大學出版社。《纖維復合材料》，肖長發(fā)，中國石化出版社?！稄秃喜牧蠈д摗?，張雙寅等譯，中國建筑出版社。復合材料？特點1+12>>組成制備樹脂

2、基復合材料樹脂基復合材料的概述歷史簡介性能特點一、樹脂基復合材料的發(fā)展歷史1946年纖維纏繞成型技術在美國出現(xiàn)。1932年在美國出現(xiàn)；1940年：手糊成型(玻璃纖維增強聚酯的軍用飛機的雷達罩)。1944年3月在萊特-帕特空軍基地試飛成功一架以玻璃纖維增強樹脂為機身和機翼的飛機。1949年：模壓成型技術研究成功。1950年：真空袋和壓力袋成型工藝研究成功，并制成直升飛機的螺旋槳。60年代在美國利用纖維纏繞技術，制造出北極星、土星等大型固體火箭發(fā)動機的殼體，在此期間，玻璃纖維-聚酯樹脂噴射成型技術得到了應用，1961年片狀模塑料（SheetMoldingComp

3、ound,簡稱SMC）在法國問世1963年前后在美、法、日等國先后開發(fā)了高產(chǎn)量、大幅寬、連續(xù)生產(chǎn)的玻璃纖維復合材料板材生產(chǎn)線.拉擠成型工藝的研究始于50年代，60年代中期實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，70年代拉擠技術又有了重大的突破，近年來發(fā)展更快。除圓棒狀制品外，還能生產(chǎn)管、箱形、槽形、工字形等復雜截面的型材，并還有環(huán)向纏繞纖維以增加型材的側(cè)向強度。進入20世紀70年代，出現(xiàn)了先進復合材料（AdvancedCompositeMaterials,簡稱ACM）。這種先進復合材料具有比玻璃纖維復合材料更好的性能，是用于飛機、火箭、衛(wèi)星、飛船等航空航天飛行器的理想材料。在70

4、年代樹脂反應注射成型（ReactionInjectionMolding,簡稱RIM）和增強樹脂反應注射成型（ReinforcedReactionInjectionMolding,簡稱RRIM）兩種技術研究成功，1972年美國PPG公司研究成功熱塑性片狀模型料成型技術，1975年投入生產(chǎn)。80年代又發(fā)展了離心澆鑄成型法，英國曾使用這種工藝生產(chǎn)10m長的復合材料電線桿、大口徑受外壓的管道等。自從先進復合材料投入應用以來，有三件值得一提的成果。波音-767大型客機：機翼前緣、壓力容器、引擎罩等構(gòu)件。里爾芳2100號:美國全部用碳纖維復合材料制成一架八座商用飛機僅重

5、567kg.哥倫比亞號航天飛機:主貨艙門（碳纖維/環(huán)氧樹脂制作長18.2m、寬4.6m）、壓力容器、主機身隔框和翼梁、發(fā)動機的噴管和喉襯、發(fā)動機組的傳力架、整個機身上的防熱瓦片。樹脂基復合材料在中國的發(fā)展1958年：手糊工藝、層壓和卷制工藝；1961年：研制玻璃纖維-酚醛樹脂燒蝕防熱復合材料1962年：引進不飽和聚酯樹脂、噴射成型和蜂窩夾層結(jié)構(gòu)成型技術；同年開始纖維纏繞工藝研究并生產(chǎn)出一批氧氣瓶等壓力容器。1970年:用玻璃鋼蜂窩夾層結(jié)構(gòu)制造了一座直徑44m的雷達罩。1981年：1.5萬噸1986年：6.5萬噸1987年：受原材料影響，發(fā)展曾一度停滯1995

6、年：16.5萬噸，產(chǎn)品近2000種，擁有纏繞生產(chǎn)線120條、SMC生產(chǎn)線31條、BMC生產(chǎn)線5條、拉擠工藝生產(chǎn)線100條，噴射機260臺、RTM70臺、連續(xù)制板機組3條，機械化年生產(chǎn)能力達25萬噸。二、樹脂基復合材料的優(yōu)點1）比模量、比強度高：2)抗疲勞性好：一般情況下，金屬材料的疲勞極限是其拉伸強度的20～50％，CF增強樹脂基復合材料的疲勞極限是其拉伸強度的70～80％3）減震性好；4）過載安全性好；5）具有多種功能（耐燒蝕性好、有良好的耐摩擦性能、高度的電絕緣性能、優(yōu)良的耐腐蝕性能、有特殊的光學、電學、磁學性能）；6）成型工藝簡單；7）材料的結(jié)構(gòu)、性能

7、具有可設計性樹脂基復合材料的特點1）各向異性（短切纖維復合材料等顯各向同性）；2）不均質(zhì)（或結(jié)構(gòu)組織質(zhì)地的不連續(xù)性）3）呈粘彈性；4）纖維（或樹脂）體積含量不同，材料的物理性能差異；5）影響質(zhì)量因素多，材料性能多呈分散性。第二節(jié)　樹脂基復合材料的原料助劑基體樹脂增強體一、樹脂熱固性樹脂熱塑性樹脂1、熱固性樹脂熱固性樹脂是以不飽和聚脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等為主不飽和聚酯含有不飽和雙鍵的聚酯的總稱，由不飽和二元酸、飽和二元酸與多元醇經(jīng)縮聚而得到，基本結(jié)構(gòu)如下：G：多元醇，R：二元酸，n、m聚合度。不飽和聚酯的樹脂體系：交聯(lián)劑：烯類單體，包括苯乙烯、乙烯基甲苯、二

8、乙烯基苯等。引發(fā)劑：打開交聯(lián)劑分子和不飽和聚酯分子鏈