复合材料的增强材料.pptVIP

第三章复合材料的增强材料;能明显提高基体某种所需的性能，如比强度、比模量、耐热性、耐磨性或低膨胀性等

良好的化学稳定性；

良好的浸润性；;增强体的分类;1〕按纤维形状分类;纤维类增强体;颗粒类增强体;晶须类增强体;2)按纤维组成分类;;;;;玻璃纤维开展历史;全世界的玻纤开展历程

1.20世纪30年代末，最早的E玻璃纤维问世，并且出现了环氧树脂和不饱和聚酯，为玻璃纤维电气层材料和玻璃纤维增强材料的开展奠定了根底。

2.1958—1959年，玻璃纤维池窑拉丝工艺获得成功，实现了玻璃纤维技术的重要跨越，开始了玻纤的规模化、现代化生产。当时全世界95%以上的纤维都采用池窑拉丝进行生产。

3.20世纪70年代，世界性能源危机促进了玻纤的开展，世界产量近1000万吨。

4.20世纪末，玻璃纤维增强热固性材料、玻璃纤维增强热塑性材料、玻璃纤维增强沥青防水材料和用于电绝缘级建筑等企业的玻璃纤维制品已成为相对稳定的四大玻璃纤维支柱市场。

5.目前，玻璃纤维已有几千个品种，几万余不同产品在各个领域卓有成效的发挥着作用。;玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。;4.无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加，偶联剂的品种不断增加

5.重视纤维－树脂界面的研究，玻璃纤维的前处理受到普遍重视;3.1.2玻璃纤维的分类;(1)以玻璃原料成分分类;*;*;*;*;*;*;*;(2)以单丝直径分类;(3)以纤维外观分类;无捻粗纱;3.1.3玻璃纤维的结构与组成;玻璃纤维的结构;*;玻璃纤维结构示意图;玻璃纤维的化学组成;参加氧化钙、三氧化二铝能在一定条件下构成玻璃网络的一局部，改善玻璃的某些性质和工艺性。

玻璃纤维化学成分的制定一方面要满足玻璃纤维物理和化学性能的要求，具有良好的化学稳定性；另一方面要满足制造工艺的要求，如适宜的成型温度、硬化速度及粘度范围。;*;*;玻璃纤维种类;玻璃纤维的性能;纤维名称;2.力学性能

(1)拉伸强度

玻璃纤维的拉伸强度比同成分的块状玻璃高几十倍

例：块状有碱玻璃纤维的拉伸强度：40MPa~100MPa

玻璃纤维强度：2000MPa;微裂纹假说：;分子取向假说：;影响玻璃纤维强度的因素：;②???学组成对拉伸强度的影响

含碱量越高，强度越低。

无碱玻璃纤维比有碱玻璃纤维的拉伸强度高20%。;③存放时间对强度的影响

玻璃纤维存放一段时间后其强度会降低—纤维的老化。

原因：空气中的水分和氧气对纤维侵蚀;(2)玻璃纤维的弹性

玻璃纤维的延伸率：纤维在外力作用下直至拉断时的伸长百分率

玻璃纤维的弹性模量：在弹性范围内应力和应变关系的比例常数

影响玻璃纤维的弹性模量的主要因素：化学组成

参加BeO、MgO能提高玻璃纤维的弹性模量;(3)玻璃纤维的耐磨性和耐折性

玻璃纤维的耐磨性和耐折性能很差，尤其在潮湿环境下玻璃纤维外表吸附水分后能加速微裂纹的扩展

改进玻璃纤维的柔性措施：外表处理

0.2%阳离子活性剂水溶液处理;3.玻璃纤维的热性能

(1)玻璃纤维的导热性

玻璃导热系数：0.7W/(m·K)~1.3W/(m·K)

玻璃纤维导热系数：0.034W/(m·K)

原因：纤维间的空隙较大，容积密度较小，空气导热系数低;(2)玻璃纤维的耐热性

玻璃纤维的耐热性较高，软化点为550℃~580℃，热膨胀系数为4.8×10-6℃；200℃~250℃以下，玻璃纤维强度不变;3.1.4.2玻璃纤维的化学性能;中碱玻璃纤维耐酸性好;玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分中的二氧化硅及碱金属氧化物的含量。二氧化硅含量多能提高玻璃纤维的化学稳定性；碱金属氧化物会使化学稳定性降低。;玻璃纤维的生产工艺;(2)池窑漏板法拉丝工艺;池窑拉丝是国际上普遍采用的玻璃纤维生产新工艺，该技术特点是，采用重油或燃气加热单元窑，粉料直接熔化成玻璃，经燃气加热的成型通路，由多台〔数十到上百台〕漏板同时拉制各种规格的玻璃纤维原丝。具有生产规模大、效率高、能耗低、产品质量好等优点，能适应800至4000孔大漏板拉丝成型的要求，是生产高质量、低本钱玻璃纤维材料的最正确方法。;玻璃纤维制品的生产工艺;玻璃纤维纱的规格及性能;纤维支数有两种表示方法：;捻度;玻璃纤维及玻璃纤维制品;2、无碱布;3、短切玻璃纤维;4、无捻方格布;5、玻璃纤维耐碱网布;6、膨体纱与膨体布;膨体布是由膨体纱制造而成，具有透气性好，容尘量大、过滤效率高等特点。主要用于钢铁、水泥、发电等行业的高温袋过滤器；包装材料；装饰材料等。;7、拉挤纱;挤拉纱产品特性：;8、缠绕纱;9、喷射纱;10、玻璃纤维套管;11、短切毡;12、连