聚合物基复合材料在造船业中的应用.ppt

聚合物基复合材料在造船业中的应用 110207102 陈懿玺 1. 可靠的力学性能 ①可靠的力学性能是选择结构材料的重要考虑因素。 ②船舶工作环境复杂恶劣，结构材料必须具有良好的力学性能。 ③船体结构对材料的强度、塑性及韧性等指标有严格的要求。 ④聚合物基复合材料主要通过选择铺层厚度、树脂材料、工艺来保证。 2. 良好的工艺性能 ①即材料加工后性能损失最小。 ②船舶制造工艺包括各种材料加工、成形、装配、焊接（如钢）等过程。 ③对金属材料来讲，表征工艺性能的指标主要是冷、热弯曲变形和切削加工、焊接、锻压、铸造等。 ④其中对钢材，弯曲和焊接工艺性能尤为重要。 3. 环境适应性 工作环境也是选材考虑的重要因素，腐蚀环境、高温、低温等 恶劣环境能使材料工作性能变坏。 比如海船，由于长期处于有盐雾、潮气、强烈的紫外线和带微碱性海洋环境，金属船体更容易发生电化学腐蚀，而且涂装漆膜也易发生皂化、老化等破坏作用。船舶的维修工程一般耗资巨大，因此要求造船材料必须具有一定的耐腐蚀性，而且船舶要采取各种防腐措施。 4. 经济性 在满足材料力学性能、使用性能等要求的前提下，尽可能选择成本低、质量高、供应量充足的材料，以使设计与建造的船舶获得良好的经济效益。同时，不仅要考虑材料单位质量费用，还应考虑加工成本。 制造轴承和机器零件； 制造具有无磁性、减震、透明等性能特点的电器和航海仪器的零件和元件； 制造管系、海水泵、淡水泵以及其他部件； 用于舰船功能高分子材料及涂料，及具有减阻、降噪、红外隐身、雷达隐身、防腐等特殊功能的舰船用涂料。 1、质轻、高强，对船艇减重有较大潜力 ； 2、耐腐蚀，抗海生物附着； 3、无磁性，因而是猎/扫雷舰艇的最佳结构功能材料； 4、介电性和微波穿透性好； 5、冲击韧性好，能吸收高能量； 6、导热系数低，隔热性好； 7、船体表面可到达镜面光滑； 8、可设计性好，能按船体各部件的不同要求实现优化设计； 9、整体性好，船体无接缝和缝隙，可防渗漏 ； 10、成型简便，比钢制，木质船省工，且批产性好； 11、维修保养方便，全寿命期的经济性能好。 玻璃钢是玻璃纤维增强型热固性工程塑料。是玻璃纤维和酚醛树脂或环氧树脂的结合才产物。成型工艺有压铸法和接触成型法。其中压铸法是将玻璃纤维和树脂混合物在模具中压铸成型，然后再一定温度下固化；接触成型法是预制仿真模具，涂上树脂玻璃纤维布或浸胶玻璃纤维布贴在模具上，再涂树脂胶，再贴玻璃布，达到厚度后，固化脱模再处理即可。 成型方法 工艺过程简介 特点 典型产品 手糊成型 一层液体热固性树脂，一层纤维增强材料，以手持辊子或刷子使树脂浸渍纤维增强材料，并驱除气泡。铺层操作反复多次，直到达到制品的设计厚度。 固化。 适合少量生产；可制造大型制品和型状复杂产品；易进行材料设计；可获得具有自由色彩和光泽的表面；属于劳动密集型生产，产品质量由工人训练程度决定； 舰艇、风力发电机叶片、游乐设备、冷却塔壳体、建筑模型 树脂传递成型 将纤维增强材料置于上下模之间；合模并将模具夹紧；在压力下注射树脂；树脂固化后打开模具，取下产品。 闭模成型，生产环境好；劳动强度低，对工人技术熟练程度的要求低；制品两面光，可作有表面胶衣的制品，精度高； 小型飞机与汽车零部件、客车座椅、仪表壳 真空袋法成型 将手糊或喷射好的积层在树脂的A阶段与模具在一 起，在积层上覆以橡胶袋，周边密封，在后用真空泵抽真空，而被压实、成型。 由于压力，纤维得以较好地浸渍树脂；有利于操作人员健康和安全；额外的工艺过程增加了劳动力和袋材成本； 艇、赛车、芯材粘结、飞机鼻锥雷达罩、机翼、方向舵 SYBO复合材料公司制造的一款奇特姆小船，由于采纳了双层真空袋渗透工艺制备船，因此重量减到260 磅/118千克。 长18英尺的船体正在进行双层真空袋渗透准备，内部刚铺装好一层内袋用于真空渗透。 套上外袋的制件，准备进行独立的抽真空。 外袋进行密封抽真空。 1、成型前的准备 选择模具和脱模剂 剪裁纤维材料 涂刷脱模剂 准备树脂基体胶液 2、成型工艺 3、连接、机械加工和修补 * *