材料合成与制备第四章.ppt

********************温度制度：压力制度：装模温度、升温速度、最高温度、恒温、降温、后固化温度成型压力、加压时机、放气压制过程固化时间：即保温时间第62页,共74页，星期六，2024年，5月4.5.3连续缠绕成型工艺(FilamentWindingProcess)第63页,共74页，星期六，2024年，5月4.5.3连续缠绕成型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，然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程。缠绕工艺：干法缠绕：设备成本高，劳动条件好，生产效率高湿法缠绕：成本低，产品气密性好，生产环境差半干法缠绕：三大过程：预浸、缠绕、固化脱模。第64页,共74页，星期六，2024年，5月石膏、钢、铝、低熔点金属、木材、水泥、石蜡、聚乙烯醇等所用材料：结构形式：1.芯模实心或空心整体式芯模组合装配式芯模石膏隔板组合式芯模管道芯模第65页,共74页，星期六，2024年，5月2.缠绕规律缠绕规律：描述纱片均匀稳定连续排布芯模表面以及芯模与导丝头间运动关系的规律缠绕线型：是连续纤维缠绕在芯模表面上的排布形式完整循环：螺旋缠绕时，纤维自芯模上某点开始，导丝头经过若干次往复运动后，又缠回到原来的起始点上，这一段缠绕称为一个完整循环。第66页,共74页，星期六，2024年，5月缠绕线型需满足的要求：纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯模表面纤维在芯模表面位置固定，不打滑缠绕线型分类：环向缠绕，纵向平面缠绕，螺旋缠绕第67页,共74页，星期六，2024年，5月环向缠绕：芯模绕自身轴线作匀速转动，导丝头沿芯模筒体段轴线方向匀速移动，芯模转一周，导丝头移动一个纱片宽度（轴向纱片宽），如此循环。第68页,共74页，星期六，2024年，5月纵向平面缠绕：导丝头在固定平面内作匀速圆周运动，芯模绕自身轴慢速旋转。导丝头转一周，芯模转动一个微小角度，反映在芯模表面为近似一个纱片的宽度。纱片依次连续缠绕到芯模上，各纱片均与极孔相切，相互间紧挨着而不交叉，纤维缠绕轨迹近似为一个平面单圆封闭曲线。第69页,共74页，星期六，2024年，5月螺旋缠绕（测地线缠绕）：芯模绕自身轴匀速转动，导丝头依特定速度沿芯模轴线方向往复运动，螺旋缠绕是一种连续的纤维缠绕过程，缠绕轨迹是由筒身段的螺旋线和封头上的空间曲线所组成，纤维缠绕不仅在筒身段，而且也在封头上进行。特点是每束纤维都对应极孔圆周上的一个切点，相同方向临近纱片之间相接而不相交，不同方向的纤维则相交，当纤维均匀缠满芯模表面时，就构成了双层纤维层。第70页,共74页，星期六，2024年，5月固化制度：取决于树脂系统性质和制品的物化性能张力制度：采用逐层速减的张力制度，主要问题包括纤维初应力的确定和张力速减制度3.缠绕工艺过程第71页,共74页，星期六，2024年，5月三种树脂基复合材料制备方法的比较方法优点缺点应用手糊成型适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产，设备简单、工艺简便，可在产品任意部位增补增强材料效率低、劳动强度大，产品质量不易控制，制品力学性能低模压成型生产率高，制品尺寸准确重复性好，表面光洁，一般无须二次加工，易实现自动化模具设计与制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制结构件、连接件、防护件、电气绝缘等连续缠绕纤维排列规整度和精度高，可以实现等强度设计，质量稳定效率高，制品结构合理，比强度和比模量高设备投资费用大中空容器，压力容器，大型贮罐，管材等第72页,共74页，星期六，2024年，5月1、喷射成形工艺（spraymoulding）半机械化手糊法，与手糊成形工艺基本相同，但糊制→喷枪机械作业生产率高，节省原材料，制品整体性高，形状尺寸不限。树脂含量高，制品强度低，工作环境差不饱和聚酯树脂，用于船体、车身、容器等大型部件。其它成型方法第73页,共74页，星期六，2024年，5月第74页,共74页，星期六，2024年，5月**************************************3.GF的性能(1).力学性能?抗拉强度：比块玻璃高一个数量级；?弹性模量：与铝相当，为钢的1/3倍。因密度低～2.5，比模量高。?断裂延伸率：低