玻璃纤维增强复合材料.pptxVIP

短切玻璃纤维增强聚合物基复合材料材料13-1班 赵乙凡材料简介 玻璃纤维增强热塑性复合材料是将玻璃纤维均匀地分布在热塑性树脂基体中的一种复合材料。具有密度小、强度高，热塑性好，耐化学腐蚀，电性能优异，加工性能好等优点，其应用领域十分广泛，主要用于航天航空、汽车制造工业、船舶工业、化工防腐、电子工业及建筑工程等。玻璃纤维 玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，单丝的直径为几个微米到二十几米个微米，每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成，通常用作复合材料中的增强材料。玻璃纤维的生产玻璃纤维材料的特性 玻璃纤维具有高强低伸、易弯曲脆断等特性件,在加工过程中其纱线容易受到拉伸、弯曲、摩擦等外力作用而导致损伤,出现毛丝、断头等问题,严重影响加工和使用件。玻璃纤维外表呈光滑的圆柱状,其截面呈完整的圆形。这是由于纤维成型过程中,熔融玻璃被牵引和冷却成固态的纤维前,在表面张力的作用下收缩成表面积最小的圆形所致,不同于有机纤维表面具有较深的皱纹且呈现非圆截面。玻璃纤维与其它有机纤维的差异玻璃纤维短切机理 1一玻璃纤维 2一切断刀具3一沟轮齿4一握持点玻璃纤维浸润剂及偶联剂 在生产玻璃纤维的拉丝过程中，需要在玻璃纤维表面涂覆一种以有机物乳液或溶液为主体的多相组分的专用表面处理剂，这种涂覆物既能有效地润滑玻璃纤维表面，又能将数百根乃至数千根玻纤单丝集成一束，在原丝缠绕成原丝筒后原丝不相互粘结，使玻璃纤维在后加工过程中柔软、减少机械磨损，这些专用的表面处理剂叫做玻璃纤维浸润剂。 偶联剂一般由两部分组成，一部分是亲无机基团，可与无机增强材料发生反应；另一部分是亲有机基团，可与合成树脂基体发生反应。因此，偶联剂可起到桥梁作用，实现无机物玻璃纤维增强体和有机物树脂基体之间良好的界面结合。玻璃纤维的表面处理玻璃纤维增强复合材料界面的特点 玻璃纤维增强复合材料的界面是由玻璃纤维和基体通过偶联形成的，这两相的偶联引起多种界面效应，从而使界面拥有不同于其两相的结构和性能。除此之外，复合材料的界面层还有如下特点：玻璃纤维增强聚合物基复合材料的制备受力特点 复合材料受力时,载荷一般都是直接加在基体上,然后通过一定方式传递至纤维,使纤维受载。纤维通过界面沿纤维轴向的剪应力传递载荷,会受到比基体中更大的拉应力, 从而增强基体。短切玻璃纤维用量对复合材料冲击强度的影响（以PET基体为例） 当短切玻璃纤维质量分数小于30%时,随着纤维用量的增加, 复合材料的冲击强度得到明显的提高;而继续增加含量, 冲击强度开始下降。最佳的玻璃纤维质量分数为30%短切玻璃纤维长度对复合材料强度的影响材料性能玻璃纤维长度/nm379弯曲强度/MPa117.88102.39118.208冲击强度/kJ*m-238.940.8963.15 随着玻璃纤维长度的增加,复合材料的缺口冲击强度成上升趋势。这是因为在低纤维含量时,纤维在基体中分布的比较均匀,而且随着纤维长度增加,冲击断裂时由于较长的纤维与基体材料的接触面更多,拔出较长的纤维需要更多的能量所以材料的冲击强度有了很大的提高。