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化学与化学工程系 刘 伟 TelE-mail:liuwei@ 课程的性质和地位 本课程是高分子材料与工程专业的一门专业限选课。 考核办法 本课程为考试课程,平时成绩(包括作业、讨论、出勤等)占30%,期末考试成绩占70%。 推荐教材及主要参考书 王汝敏,郑水蓉,郑亚萍编:《聚合物基复合材料及工艺》,科学出版社,2004年,第一版。 倪礼忠主编:《复合材料科学与工程》,科学出版社,2002年,第一版。 王荣国主编:《复合材料概论》,哈尔滨工业大学出版社,1999年,第一版。 陈华辉主编:《现代复合材料》,中国物资出版社,1998年,第一版。 刘雄亚主编: 《复合材料工艺及设备》,武汉工业大学出版社,1997年,第一版。 其它教学资料 学术期刊: 《复合材料学报》、《玻璃钢/复合材料》 专业网站: 中国复合材料网() 中国玻璃纤维复合材料信息网() 学时分配 1. 玻纤制备过程 2. 玻纤与块状玻璃性能为何不同? 3. 玻纤浸润剂的作用 4. PAN法制备CF中,预氧化、碳化、石墨化过程的作用。 5. 碳纤维结构及其对性能的影响 6. KF生产过程 7. KF生产过程中,溶液纺丝应考虑的因素? 8. 比较GF、CF、KF的主要优缺点。 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 ①木材;②石膏;③水泥;④石蜡; ⑤泡沫塑料(不脱模内芯); ⑥可溶性盐(AlPO4(60~70%)+NaCO3 (30~40%) + NaBO2 (5~8%) ),80℃溶于水; ⑦低熔点金属58%Bi+42%Sn,熔点135 ℃; ⑧玻璃钢 ⑨金属:钢材、铸铝,不能用铜(铜盐可妨碍树脂固化) 二、模具材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 单模 三、模具结构形式 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 阴模(制品外表面光洁) 阳模(制品内表面光洁) 对合模 制品双面光洁 拼装模(组合模) 大型模具,由小块模具拼装而成 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 1. 脱模剂 四、辅助材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 油脂类:硅酯、黄油、凡士林、石蜡 溶液类:聚乙烯醇(乙醇水溶液) 薄膜类:PVC、PE、PA 脱模剂要求: 不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘附力小; 成膜时间短,成膜均匀、光滑; 使用温度高于树脂固化温度; 操作简便,使用安全,价格便宜 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 2. 隔离材料(保护复合材料不受污染): PVC、PA薄膜 四、辅助材料 模具与辅助材料 6.2 各种成型工艺方法简介 3. 透气材料、吸胶材料:玻璃布、吸胶纸、吸胶毡 4. 真空袋材料:气球步、橡胶袋、尼龙薄膜 5. 密封材料:胶条、胶带 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 1. 过程 一、真空袋成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 制品毛坯 真空袋密封 抽真空 固化 制品 2. 特征 1)工艺简单,不需要专用设备; 2)压力较小,最大为0.1MPa,只适用厚度1.5mm以下复合材料制品 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 二、压力袋成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 压力为0.25~0.5MPa 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 6.2 各种成型工艺方法简介 1. 热压罐组成 罐体、真空泵、 压气机、储气罐、 控制柜 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 2. 工艺过程 预浸料下料、 铺叠 封装 抽真空 加热加压 固化 3. 真空封装材料铺叠顺序 构成隔离、透胶、吸胶、透气系统 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 加压作用:压实预浸料,制备结构均匀、致密复合材料 加压时机:粘流态与高弹态区间 加压太早:树脂流失过多 加压太迟:树脂已进入高弹态,树脂结构不致密 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 3. 真空封装材料铺叠顺序 加热 预浸料熔融 粘流态 高弹态 固化 玻璃态 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 流动模型:树脂流动特性 热化学模型:树脂体系吸热、放热过程 空隙模型:成型缺陷 内应力模型:收缩应力、热应力 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 3. 真空封装材料铺叠顺序 专家系统:控制热压罐成型工艺过程 固化模型 第6章 聚合物基复合材料成型工艺 6.2 各种成型工艺方法简介 三、真空袋-热压罐成型 袋压成型 4. 工艺参数 固化温度、时间:取决于树脂体系和制件厚度; 升温速率 固化压力:排除过剩树脂,使制件密实; 加压时机 真空
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