纤维预浸编织与改性技术.pptxVIP

纤维预浸、编织及改性技术;一、纤维预浸技术 二、纤维编织技术 三、纤维改性技术;一、纤维预浸技术;优点（1）增强材料容易被树脂基体浸透; （2）可以制造薄型预浸料,也可制造厚型预 浸料; （3） 设备造价相对较低。 缺点（1）是需要干燥炉除去溶剂或进行溶剂回收。 处理不当会引起燃烧或引起环境污染; （2）预浸料往往残留一定量的溶剂,成型时 易形成空隙,影响复合材料性能。 （3）高性能热塑性树脂（PEEK、PPS结晶型）没有合 适的低沸点溶剂可溶,不便用溶液法进行预浸。 ;影响因素 （1）树脂基体溶液的浓度 （2）增强材料线速度 （3）挤胶辊的间距 ;1-2 泥浆法 （1）将树脂粉末悬浮于具有要求特性的液体介质中（多为含增调剂聚环氧乙烷、甲基乙基纤维素的水溶液）。 （2）树???粉末直径最好在10Lm以下并小于纤维直径,以便分布均匀并使纤维浸透。 （3）为提高树脂对纤维的浸透性,可加入润湿剂（烷基芳基聚醚醇）。 （4）工艺过程和溶液法类似，随后通过挤压辊挤掉多余的树脂,通过加热炉,除去水或稀释剂,再将树脂和纤维加热,使熔化并粘接在一起。 ;特点 这种工艺可以使树脂均匀浸渍,但水和增稠剂处理不当,会影响复合材料的性能。 影响因素 （1）树脂粉末含量 （2）增强材料线速度 ;1-3 热压法 这种方法所用设备为热压机,是将定量树脂粉末均匀地分布在热压板上,用增强纤维织物盖上树脂,放第二块热压板,加热到树脂的加工温度,使其熔融,慢慢施压,使树脂进入织物。为了改善浸渍,防止气泡形成,可以在真空下进行浸渍过程。 ;特点 该法多用于制备织物预浸料,制备单向预浸料时,由于加压过程中纤维移动,质量难以保证。同时制备预料浸料为非连续过程,效率比较低,只适于研制和小批量生产。 影响因素 （1）树脂量 （2）压力 （3）加压时间 ;1-4 热熔法 将增强纤维连续通过树脂熔融浴中,用刮刀或计量辊筒控制树脂含量。也可将树脂涂在离型纸上,制成规定厚度的胶膜,使树脂、纤维和离型纸形成夹心结构,经过加热,树脂熔融,通过辊压将熔化的树脂转移到定向纤维上,并使树脂基体充分浸透纤维。 ;优点 （1）工艺过程线速度大、效率高; （2）树脂含量容易控制; （3）没有溶剂,预浸料挥发分含量低,工艺安全; （4）不需要干燥炉、减少了环境污染; （5）制膜和浸渍过程可以分步进行,减少了材料特别是昂贵增强材料的损失; （6）这种工艺预浸料的外观质量也较好。 缺点 （1）厚度大的预浸料特别是织物难于浸透,高粘度的树脂难于浸渍、离型纸和薄膜用量较大。 ;影响因素 （1）增强材料的线速度 （2）调节树脂的熔融粘度 （3）改变模腔的形式 （4）通入惰性气体保护 ;1-5 纤维混杂法 纤维混杂法是将热塑性树脂纤维和增强纤维以不同的方式混杂,再进行热处理制成预浸料。也可将混杂纤维或织物直接铺层,加温、加压制成复合材料。;特点 纤维混杂法制得的预浸料用于复杂外形构件的制造时,具有柔性好、易铺覆、容易加工、复合材料构件加工再现性好、质量稳定等优点,是航空和宇航复合材料引人注意的预浸料形式。 由于尚未建立超细熔融纺丝技术, PEEK纤维的直径最小只能到20Lm,难于和直7Lm甚至更细的粗束纤维充分混合,并在熔融后包覆每一根增强纤维,从而给制备预浸料带来一定困难,处理不当对复合材料性能也会造成一定影响。 影响因素 该法的关键是制备热塑性树脂纤维。国外多个公司通过熔融纺丝制成热塑性树脂纤维。 ;1-6 粉末预浸法 粉末预浸法是制备热塑性树脂预浸料比较成功的方法,随着所用设备不同和工艺条件的差异,有多种方法。 （1）荷兰专绍了一种流态化床工艺,是将纤维束分散开来通过一个流态床,树脂粉末悬浮于一股或多股气流或液流中,气流或液流在可控的压力下使树脂“沸腾”并沉积在纤维上。树脂可以不同形式悬浮于气流中。如将其熔体或液体雾化;也可将树脂粉末直接从容器中进入气流或液流,还可使气体通过流化板并使树脂粉末流化。 ;（2）法国Atochem公司开发了一种“FIT”预浸工艺,是将充分展开的纤维束通过一个树脂粒子直径大约在10一20pm的流化床,使树脂粉末均匀地进入纤维束中,然后在其外包覆一层热塑性树脂薄膜,形成截面如图电线结构,薄膜材料可以和树脂粉末相同,也可和树脂粉末不同。这类热塑性树脂浸渍丝束,可用于编织结构,也可用于缠绕和拉挤制备复合材料。 ;（3）Georgia Institute of