第6章-聚合物基复合材料.pptVIP

RIM工艺特点 生产设备费用低，投资少； 设计自由； 模塑的压力低(0.35~0.7MPa)，制品无模压应力； 制品里镶嵌件等工艺简便； 模内物料流动性好； 加工的能耗低； 可加工大型部件。 RRIM工艺特点 模具费用低，制品的生产成本低； 反应模塑时制品(在模内)内部发热量小； 制品的收缩率低； 制品的表面性能好，表面硬度高； 耐热性好； 制品的尺寸稳定性好； 抗压强度高； 耐化学腐蚀性好。 拉挤成型是一种连续生产固定截面型材的成型方法。主要过程是将浸有树脂的纤维连续通过一定型面的加热口模，挤出多余树脂，在牵引条件下进行固化。 拉挤成型机由纱架、集纱器、浸胶装置、成型模腔、牵引机构、切割机构和操作控制系统组成。 典型的拉挤成型工艺由送纱、浸胶、预成型、固化成型、牵引和切割工序组成。连续纤维或织物浸渍树脂后，经牵引通过成型模腔，被挤压和加温固化形成型材，然后将型材按长度要求进行切割。 增强体可有多种形式，如单向纤维、编织套或整体的三维编织物。模腔的口型按型材横截面形式设计成多种多样，如工字形、槽形等。 拉挤成型要求树脂粘度低，浸润性好，适用期长，固化快，常采用室温固化的不饱和聚酯树脂和环氧树脂。树脂中可加入内脱模剂，成型时自动迁移到制件表面减少牵引阻力。 采用预浸纱、织物的干法拉挤成型则省出树脂浸渍工序。固化可分段进行，先在模腔内固化到一定程度，再进入固化炉内完全固化。 6.5 聚合物基复合材料的性能及应用 6.5.1 聚合物基复合材料的性能 1、比强度、比模量高 重量轻、强度高、模量大 *σ/ρ，E/ρ， 量纲：长度，CM，M *结构材料的减重，用最轻重量获得最大强度或模量 2、耐疲劳性能好，破损安全性高 ⑴ 疲劳破坏有预兆；界面 ⑵ 疲劳极限/静极限强度的百分比高（S-N） ⑶ 大量独立的纤维-静不定体系 (3) 组合 叠合体顺序： 铁板(较厚)→衬纸→单面钢板→板料→双面钢板→板料→······→双面钢板→板料→单面钢板→衬纸→铁板 厚、薄板一起压制时，应将薄板排放在两侧，厚板排放在中间，这样对产品质量有利。 对于厚20mm以上的板材应单独压制 夹放在叠合体两面，使板材受压、传热均匀；并起到传热、冷却的缓冲作用，防止局部过热或过冷现象。 若厚板料放在叠合体两侧，薄板料放在中间。因两侧板材较厚，而玻璃钢本身的导热系数又低，传热冷却的效果不好，内部热量不易散出，沿板面的垂直方向具有较大的温差，故最终产品易产生内应力，造成厚板的翅曲。 (4) 进模 将搭配好的叠合体逐格(或整体)推入多层压机的加热板间，并校对叠合体在热板间的位置，待升温加压。 (5) 热压 两个阶段： 1）预热、预压阶段 2）热压阶段——从加全压到热压结束 使树脂熔化，除去挥发分，使熔融树脂进一步浸渍玻璃布，并使树脂进入凝胶状态。 为了更好地排除挥发分，使制品内外受热均匀，升温不能过快。 胶布流动性差，挥发分低，流胶不严重，升温加压速度可稍快。 (6) 冷却脱模 热压结束，关闭热源，通冷却水，在保压状态下冷却 冷却时间根据板材厚度确定，一般冷却到50℃以下，除去压力、脱模。板材取出温度过高时，表面易起泡且易翘曲变形。 (7) 后处理 在烘房内进行的处理程序，目的是使树脂进一步固化。对不同的树脂后固化处理的温度、时间不同。 特别对后阶段固化慢的环氧－酚醛板材，压制定型后，需要在120～130℃，处理48～75h，提高板材的耐热性、机械强度及电性能。 缠绕工艺： 将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为复合材料制品的工艺过程。 决定产品形状的模具 绕线筒 张力控制器 预浸槽 小车 吐丝嘴 芯模 基本纤维缠绕机 缠绕工艺流程图 浸胶 胶纱纱锭 张力控制 固化 打模喷漆 脱模 芯模制造 胶液配制 纱团 集束 烘干 络纱 加热粘流 纵、环向缠绕 张力控制 纵、环向缠绕 成品 湿法缠绕成型工艺 干法缠绕成型工艺 干法缠绕 将预浸纱带(或预浸布)，在缠绕机上经加热软化至粘流状态并缠绕到芯模上的成型工艺过程。 湿法缠绕 将无捻粗纱(或布带)经浸胶后直接缠绕到芯模上的成型工艺过程。 半干法缠绕 将无捻粗纱(或布带)浸胶后，随即预烘干，然后缠绕到芯模上的成型工艺方法。 环向缠绕 螺旋缠绕 纵向缠绕 工艺过程： 先将树脂和增强纤维制成粒料，然后再将粒料加入挤出机内，经塑化、挤出、冷却定型而成制品。 1、能加工绝大多数热塑性复合材料及部分热固性复合材料； 2、生产过程连续，自动化程度高； 3、工艺易掌握及产品质量