第一章
1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料
2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。
3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料
4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。
复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。
导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。
5.选择成型方法时应考虑：
①产品外形构造和尺寸大小
②材料性能和产品质量要求
③生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求
④企业可能提供的设备条件及资金
⑤综合经济效益，保证企业盈利
第二章
1.手糊成型：又称接触成型。是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热），无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。
手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。前者为手糊成型，喷射成型。后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。
2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。
3.增强材料包括玻璃纤维（E-玻璃纤维，也称无碱纤维；C-玻璃纤维；A-玻璃纤维，有碱纤维；S-玻璃纤维，高强纤维；M-高弹玻璃纤维；L-防辐射玻璃纤维），碳纤维（聚丙烯腈纤维，沥青纤维，粘胶纤维），Kevlar纤维。
玻璃纤维制品：玻璃纤维无捻粗纱，短切纤维毡，无捻粗砂布，玻璃纤维细布，单向织物4.手糊成型模具分为单模和对模。单模分为阳模和阴模。
玻璃钢高级模具：用玻璃钢制作，可获得“镜面效果”的，高光泽度，高平整度手糊制品的模具。
高级模具的要求：
（1）具有足够的强度、刚度。
（2）具有一定硬度、耐热性能承受树脂固化放热的收缩作用。
（3）工作面外形尺寸精确，表面平顺，无潜藏气泡和针孔。
（4）光泽度达到80-90光泽单位或者目测有清晰的镜面反光。
（5）抛光后模具表面残留划痕度小于0.1μm。
5.材料选择：
（1）胶衣树脂：应具有收缩率低，延伸率高，耐磨耐热等优良性能。最理想的是专用模具胶衣树脂。
（2）玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡：毡用来增强胶衣防止微裂纹；形成富树脂层，提高模具表面光洁度和耐腐蚀性能；消除玻璃布在模具表面产生的布纹痕迹。
制造工艺：
（1）过渡模（母模）制造
（2）GFRP模具翻制
（3）模具表面处理
（4）模具表面质量检测
6.脱模剂：为了使制品与模具分离而附于模具成型面的物质。主要分为：薄膜型脱模剂，混合溶液型脱模剂，蜡型脱模剂。
脱模蜡的使用温度在80摄氏度以下，使用方法：
（1）将模具清洗干净
（2）在模具表面均匀的涂一薄层脱模蜡，停2-3分钟后，用干净毛巾用力擦至照出人影，停2小时，让蜡层中的溶剂挥发掉，并使蜡模硬化，在模具表面形成一层坚硬光亮的模层。然后再用相同的方法继续涂脱模蜡，直到模具表面上形成的蜡模厚度足够反复多次使用。（3）制品脱模后，只需把模具表面揩干净，即可重复使用。
7.表面层：制品表面需要特制的面层，称为表面层。一般采用加了颜料的胶衣树脂（俗称胶衣层）制作，也可用加入粉末填料的普通树脂制作，或直接用玻璃纤维表面毡。表面层树脂含量高，故也称富树脂层。
表面层的作用：不仅可以美化制品，而且可以保护制品不受周围介质侵蚀，提高耐侵蚀、耐水、耐酸碱、耐候等性能，具有延长制品使用寿命的功能。
8.铺层拼接的设计原则：制品强度损失小，不影响外观质量和尺寸精度，施工方便。拼接的形式有搭接和对接两种，以对接为宜。对接式铺层可保持纤维的平直性，产品外形不发生畸变，并且制品外观和质量分布的重要性好。为不致降低接缝区强度，各层的接缝必须错开，并在接缝区多加一层附加布。
9.欲使不饱和聚酯树脂的线性分子与交联剂变成体型结构，必须加入引发剂。引发剂指活性较大含有共价键的化合物。在一定条件下，可以受热分解产生游离基。游离基是一种能量很高的活性物质，它能把双键打开，以游离基的聚合方式进行聚合，达到交联固化的目的。引发剂开始产生游离基的最低温度为临界温度，大多在60-130摄氏度。
在室温下引发剂不能分离出游离基（低于临界温度），故必须加入促进剂。促进剂实为活性剂，它能促使引发剂在较低温度下分解产生大量游离基，降低固化温度，加快固化度和减少引发剂用量。
10.固化度：表明热固性树脂固化反应的程度，通常用百分率表示。固化度越大，树脂的固化程度越高。一般通过调控树脂胶液中固化剂的含量和固化温度来实现。对于室温固化的制品，都必须有一段适当的固化时期，才能充分发挥玻璃钢制品的应用性能。
判断玻璃钢固化度的方法：除采用丙酮萃取测定树脂不可溶分含量方法之外，常用的简单方法是测定制品巴氏硬度。一般达到15时便可脱模，尺寸精度要求高的制品，达到30方可脱模。
11.喷射成型：通过喷枪将短切纤维和雾化树脂同时喷射到模具表面，经棍压、固化制得复合材料制件的方法。分为压力罐供胶试喷射成型机和泵供胶试喷射成型机。
喷射成型设备：玻璃纤维切割喷射器，树脂胶液喷枪，静态混合器
12.热压釜：能够对复合材料手糊制品或胶接结构同时进行加热和加压的专用设备。
热压釜分三大部分：机械部分，功能部分，控制部分。
13. 树脂传递模塑（RTM）：是一种闭模成型工艺方法，基本工艺过程为：将液态热固性树脂（不饱和聚酯）及固化剂，由计量设备分别从储桶内抽出，经静态混合器混合均匀，注入事先铺有玻璃纤维增强材料的密封模内，经固化，脱模，后加工而成制品。
用于RTM工艺的树脂系统应满足以下要求：
（1）粘度低。一般在250厘泊到300厘泊为最佳。
（2）固化放热峰低。一般为80-140摄氏度。
（3）固化时间短。一般凝胶时间控制在5-30分钟。
RTM工艺特点：生产的制品两面光滑，尺寸稳定，容易组合
第三章
1.玻璃钢夹层结构按夹芯材料分为：泡沫夹层结构，玻璃夹层结构，蜂窝夹层结构。
泡沫夹层结构特点：泡沫夹层结构的两蒙皮采用玻璃钢板材，夹芯材料用泡沫塑料。常用于强度要求不高，质量轻，绝热好的情况下。泡沫夹层结构的最大特点是质量轻，刚度大，保温隔热性能好。
按泡沫塑料硬度分类：硬度泡沫塑料，半硬质泡沫塑料和软质泡沫塑料三种。区别方法是将泡沫塑料压缩，使其变形达到50%时，减压后视其残余变形，若大于10%者称为硬直泡沫塑料，当残余变形在2%—10%者称为半硬质泡沫塑料，残余变形小于2%时，称其为软质泡沫塑料。
2.泡沫塑料的发泡方法：（1）物理发泡法（2）机械发泡法（3）化学发泡法
3.聚氨酯泡沫塑料用原材料
(1）异氰酸酯类
(2) 聚酯或聚醚
(3) 催化剂
(4) 发泡剂
(5) 表面活性剂
(6) 其它助剂
3.硬质聚氨酯泡沫塑料的制造分一步法和两步法
（1）硬质聚氨酯灌注发泡法（一步法）
（2）硬质聚氨酯泡沫塑料喷涂法（二步法）
4.泡沫夹层结构的制造
1)预制粘接法
2)整体浇注成型法
3)机械连续成型法
第四章
1.模压成型工艺是将一定量的模压料放入金属对模中，在一定的温度和压力作用下，固化成型制品的一种方法。
2.片状模塑料（SMC）是用不饱和聚酯树脂，增稠剂，引发剂，交联剂，低收缩添加剂，填料，内脱模剂和着色剂等混合成树脂糊浸渍短切玻璃纤维粗纱或玻璃纤维毡，并在两面用聚乙烯或聚丙烯薄膜包覆起来形成的片状模压成型材料。
3.SMC的组分及其性能
1)不饱和聚酯树脂
2)交联剂，引发剂，阻聚剂
3)增稠剂：所谓增稠剂是SMC的粘度由很低迅速增高，最终达到满足工艺要求的熟化粘
度并能相对长期稳定
4.大多数SMC制造都采用ⅡA族金属氧化物或氢氧化物。例如氧化镁，氢氧化镁，氧化钙，氢氧化钙。
5.增稠机理
第一阶段：是金属氧化物或氢氧化物与聚酯端基—COOH进行酸碱反应，生成碱式盐
第二阶段：是由生成的碱式盐（金属原子）同聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位键形成络合物
6.低收缩机理
在SMC中，它们有与聚酯相容的组分，有溶于树脂单体中而分散开来的组分，还有以原固态分散开来的组分。当SMC在模具中加热固化时，随体系温度升高，热塑性树脂与聚酯树脂都发生热膨胀，随即聚酯与苯乙烯开始交联聚合。因此，聚酯是在热塑性聚合物施加的内压下固化的，因而就在未能引起整体收缩时被固定下来，这相当于热塑性聚合物产生的热膨胀力阻止了聚酯固化时的收缩。
7.填料的性能及选择：包括填料细度，油吸附量及触变性三项
触变性：是一种物理现象，当物料受到外力作用（如剪切力，震荡等）时，粘度显著下降，而当除此外力时，物料又逐渐恢复到原来的粘度。
8.内脱模剂：各种SMC都必须采用内脱模剂，它是在配制树脂糊时加入的，其作用是使制品容易脱模。
内脱模机理：内脱模剂是一些熔点比普通模制温度稍低的化合物。内脱模剂与液态树脂相容，但与固化后的树脂不相容。当加热成型时，脱模剂即从内部溢出到模压料与模具相接触的界面处，熔化并形成障碍，阻止粘着，从而达到脱模目的。
9.模压工艺参数：在模压过程中，物料宏观上历经粘流，凝胶和硬固三个阶段。生产上称为压制制度，它包含温度制度和压力制度。
温度制度包括：装模温度，升温温度，最高模压温度
压力制度包括：成型压力，加压时机，放气充模
10.加压时机：指在装模后经多长时间，在什么温度下进行加全压。合理选用加压时机是保证制品质量的关键之一。加压过早，树脂反应程度低，分子质量小，粘度低，在压力下极易流失，在制品中产生树脂集聚或局部纤维裸露。加压过迟，树脂反应程度过高，分子质量急剧增大，粘度过大，物料流动性甚低，难以充满模腔，形成废品。只有在树脂反应程度适中，分子质量增大所引起的粘度增高适度时，才能使树脂和纤维一起流动，得到合格制品。最佳
加压时机应选在树脂激烈反应放出大量气体之前。可采用下述三种方法来确定：
一、凭经验
二、根据温度指示
三、按树脂固化反应时气体释放量来确定加压时机
第五章
1.设计模具时必须充分考虑模压制品的物理机械性能与工艺特性，注意如下因素：
1)复合材料的物理机械性能
2)模压料的成型工艺性
3)制品在成型后的收缩率及各向收缩率差异
4)制品及模具形状应有利于物料充分流动，排气
5)模具的结构及加热装置有利于对模压料进行快速，高效，均匀，稳定的加热
6)在满足使用要求前提下，应尽量简化模具结构和制造工艺
2.压模按上，下模配合结构特征分类
1)溢式压模（敞开式）
2)不溢式压模（密闭式）
3)半溢式压模（半密闭式压模）
3.电加热装置：最简单的是用电阻丝直接作加热元件，电热棒，具体形式是电热板，电热套
4.液压机的工作原理：液压机是模压成型的主要设备，其作用是提供模压工艺成型所需要的压力以及开模脱出制品的脱模力。
液压机是利用液体来传递压力的设备。液体在密闭容器中传递压力遵循静压传递原理及帕斯卡定律。
5.液压机的性能参数（1）压力（2）液压机的最大及最小成型压力（3）运行速度
6.液压机的选用
1)最大使用压力
2)工作台面尺寸
3)上，下模板间距
4)活塞缸最大行程
第六章
1.层压工艺：是指将浸有或涂有树脂的片材层叠，组合叠合体，送入层压机，在加热和加压下，固化成型玻璃钢板材或其它形状简单的复合材料制品的一种方法
2.卷管成型工艺：是使用玻璃胶布在卷管机上热卷成型玻璃钢管材的一种方法。
玻璃钢管的卷制成型常用三辊筒卷管机
第七章
1.缠绕工艺：将浸过树脂胶液的连续纤维或不带，按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模称为增强塑料制品的工艺过程。
1)干法缠绕：选用预浸纱带(或预浸布带），在缠绕机上经加热软化至粘流后缠绕到芯模上
2)湿法缠绕：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂胶液后直接缠绕到芯模上
3)3）半干法缠绕：将无捻粗纱（或布带）浸渍树脂胶液，预烘后随即缠绕到芯模上
4.纤维缠绕增强塑料制品的优点：
1)比强度高
2)可靠性高
3)生产率高
4)材料成本低
5.为什么纤维缠绕制品的强度比其它成型工艺制品的强度都高呢？
1)一般材料的表面缺陷是影响其强度的重要因素。表面积越大，缺陷率越高。缠绕纤维直
径很细，降低了微裂纹存在几率
2)缠绕成型避免了布纹经纬交织点与短切纤维末端的应力集中
3)缠绕成型，可以控制纤维的方向和数量，是产品实现等等强度结构
4)缠绕成型可使增强材料纤维含量高达80%
6.缠绕线性必须满足如下两点要求：
1)纤维既不重叠又不离缝，均匀连续布满芯模表面
2)纤维在芯模表面位置稳定，不打滑
缠绕规律：描述纱布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7.环向缠绕：D—芯模直径b—纱片宽a—缠绕角W—纱片螺距
W=πDctgα
b=πDcosα
当缠绕角小于70°时，纱布宽度就要求比芯模直径还大。这也是环向缠绕的缠绕角必须大于70°的原因。
7.一个完整循环的概念：螺旋缠绕时，由导丝头引入的纤维自芯模上某点开始，导丝头经过若干次往返运动后，又缠回到原来的起始点。这样，在芯模上所完成的一次（不重复）布线称为“标准线”，完成一个标准线缠绕，称为一个完整循环。
8.封头曲面，根据微分几何的克列洛定理，其测地线方程为：
Sinα=ro/r
a--测地线与封头曲面上子午线夹角r0—封头极孔圆半径r--测地线与交点处平行圆半径9.缠绕张力制度：纤维是连续地一圈一圈缠绕到芯模或内衬上去的，在缠绕张力作用下，每后缠上去的纤维层都对先缠上去的纤维层产生径向压力，迫使其径向发生压缩变形，从而使内层纤维变松。如果采用恒定的缠绕张力，将会使制品纤维层呈现内径外紧状态，从而使内外层纤维的初应力产生很大的差异，导致纤维不能同时承载。因此将大大降低制品强度和疲劳性能。采用逐层速减的张力制度，虽然后缠上去的纤维层对先缠上去的纤维层仍有削减初张力的作用，但可控制后一层和前一层削减后的张力相同。于是，便可使从内到外的全部缠绕层具有相同初张力，使制品强度和疲劳性能得到提高。
第八章
1.纤维缠绕机的发展经历了三个阶段：
1) 机械控制缠绕机
2) 数字程序控制缠绕机
3) 微机控制的纤维缠绕机
2.固化炉的功用和特点:纤维增强热固性塑料在固化过程中需要外供热量。因为随着聚合反应的进行，位阻效应和活化能增高，不加热则不能使聚合反应进行完全，产品性能就达不到使用要求，此外，也为了加快反应速度，提高生产效率。这种对制品提供热固化环境的加热炉通称固化炉。
3.固化炉的加热方式有电阻加热，远红外，蒸汽加热等，尤以前两种应用较普遍。
第九章
1.挤压：是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引下，经过浸胶，挤压成型，加热固化，定长
切割，连续生产玻璃钢线型制品的一种方式。它不同于其他成型工艺的地方是外力拉拔和挤压模塑，故称拉挤成型工艺。
2.挤压成型工艺参数
1) 固化温度和时间
2) 浸胶时间
3) 张力和牵引力
4) 玻璃纤维纱用量计算
第十章
1.热塑性复合材料（FRTP)是指以热塑性树脂为基体，以各种纤维为增强材料而制成的复合材料。
2.端末效应：熔体由大管逼近小管时，它必须变形且有适当的压缩以适当的压缩以适应新的流道内流动，但聚合物熔体有弹性，对变形具有抵抗力。因此，就须消耗适当的能量，即消耗相当的压力将来完成管内变形，这部分能量贮存于大分子的弹性流动，当熔体流出管口端头时，由于弹性变形的回复，使熔体膨胀，聚合物熔体的这种弹性变形，称为端末效应，也可以分别称为入口收缩效应和出口膨胀效应。
3.熔体破碎：熔体破碎是聚合物熔体从模口挤出后，挤出物表面出现凹凸不平或外形畸变，乃至断裂的总称。
4.热塑性复合材料两种成型工艺：挤出成型工艺和注射成型工艺
第十四章
1.无机非金属基复合材料分类：水泥基复合材料和陶瓷基复合材料
第十五章
1.金属基复合材料的优点
1) 高比强度和高比模量
2) 耐高温性好
3) 导电导热
4) 热膨胀系数小，尺寸稳定性好
5) 耐磨性与阻尼性好
6) 不吸湿，不老化，无放气污染
2.金属基复合材料的缺点：
1) 制造困难
2) 难于形成理想的界面
3) 加工困难
4) 价格昂贵
第十六章
1.复合材料连接的方式主要分成两大类：即胶接连接和机械连接
2.按成分分类主要有：无机胶粘剂和有机胶粘剂
3.复合材料中常用的机械连接形式主要有：搭接和对接两种。
《复合材料工艺与设备》课程介绍 一、课程简介 《复合材料工艺与设备》是复合材料与工程专业复合材料方向的一门主要的专业课，其主要任务是使学生掌握复合材料研究与生产中的各种成型工艺方法、成型工艺原理、复合材料工艺配方设计等方面的系统知识。通过本科程学习，要求学生掌握复合材料的基本性质、原材料的选用、各种典型成型工艺的主要工艺过程与复合原理，并了解这些工艺的主要成型设备。掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。该课程的学习对本专业其他专业课的学习具有重要的关联作用。 课程的主要教学内容包括： 1、热固性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握手糊成型、夹层结构成型、模压成型等各种热固性树脂基复合材料成型工艺的原材料选择、工艺特点、成型工艺原理和过程。了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。 2、热塑性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握树脂基体的成型性能、聚合物熔体的流变行为、聚合物的结晶和定向。掌握挤出成型、注射成型及片状模塑料冲压成型等热塑性树脂基复合材料的成型工艺的工艺原理、工艺过程。了解热塑性树脂基复合材料的发展，成型工艺的发展概况和成型设备。 3、无机非金属基复合材料成型工艺及设备掌握短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。了解纤维增强水泥基复合材料的发展概况和纤维水泥的增强机理。了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。 4、金属基复合材料成型工艺及设备了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。 本课程的实验教学内容共有共有两个实验项目，包括不饱和聚酯树脂粘度的测定和手糊玻璃钢板。 通过本课的教学，掌握树脂基复合材料典型成型工艺如手糊成型工艺、夹层结构成型、模压成型、层压、缠绕、拉挤成型、注射成型等工艺的原材料选用、主要工艺过程与复合原理，了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。掌握纤维增强水泥基复合材料的分类、特点、缺陷及应用，短纤维增强水泥的制造工艺、
复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业生产。如： （1）手糊成型工艺--湿法铺层成型法； （2）喷射成型工艺； （3）树脂传递模塑成型技术（RTM技术）； （4）袋压法（压力袋法）成型； （5）真空袋压成型； （6）热压罐成型技术； （7）液压釜法成型技术； （8）热膨胀模塑法成型技术； （9）夹层结构成型技术； （10）模压料生产工艺； （11）ZMC模压料注射技术； （12）模压成型工艺； （13）层合板生产技术； （14）卷制管成型技术； （15）纤维缠绕制品成型技术； （16）连续制板生产工艺； （17）浇铸成型技术； （18）拉挤成型工艺； （19）连续缠绕制管工艺； （20）编织复合材料制造技术； （21）热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺； （22）注射成型工艺； （23）挤出成型工艺； （24）离心浇铸制管成型工艺； （25）其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同，上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。
复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点： （1）材料制造与制品成型同时完成 一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 （2）制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后，放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材，具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点，但一次性投资较大，适用于批量生产，并且只能生产板材，且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括：预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法，其原理是借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中，借助辊筒与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下，送入固化炉中固化。管材固化后，脱去芯模，即得复合材料卷管。
《复合材料工艺及设备》课程简介及教学大纲1．课程简介 《复合材料工艺及设备》课程简介 课程代码：613010421学分：1 总学时：16 课程性质：专业限选课先修课程：高分子物理、高分子化学 授课对象：材料科学与工程专业本科生 内容提要： 复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多组分固体材料。复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是组分材料的简单加和，有着重要的改进。在复合材料中，通常有一相为连续的相，成为基体；另外一相为分散的相，称为增强材料。 通过该课程的学习，使学生掌握复合材料的制备原理和生产过程、工艺流程的共性和特点，使学生对复合材料材料的性能、生产过程和应用有较全面地了解。 2．教学大纲 《复合材料工艺及设备》教学大纲 一、课程性质与教学目的 本课程是针对材料类专业本科生而开设专业限选课。过对本课程的学习，使学生了解复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点，聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 二、基本要求 通过本课程的学习，学生应对复合材料的发展概况有一个基本的了解，掌握复合材料的基本知识，包括增强原理，基体、增强体材料，复合材料的界面，熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点和应用。 三、教学内容及教学要求 第1章绪论（3学时掌握） 1.1复合材料发展概况 1.2复合材料的基本性能
1.3复合材料的成型工艺 1.4 选择成型方法的原则 第2章手糊成型工艺及设备（3学时掌握） 2.1原材料的选择 2.2手糊成型模具与脱模剂 2.3手糊成型工艺过程 2.4 喷射成型工艺及设备 第3章夹层成型工艺及设备（2学时掌握） 3.1概述 3.2蜂窝夹层结构制造工艺及设备 3.3泡沫塑料夹层结构制造工艺及设备 第4章模压成型工艺及设备（2学时掌握） 4.1概述 4.2模压料 4.3模压工艺及设备 第5章层压工艺及设备（2学时理解） 5.1概述 5.2胶布制备工艺及设备 5.3层压工艺及设备 第6章缠绕成型工艺及设备（2学时理解） 6.1概述 6.2芯模 6.3缠绕规律 6.4 缠绕工艺及设备 第7章注射成型工艺及设备（2学时理解） 7.1 概述 7.2 热塑性树脂基复合材料注射成型工艺 7.3 热固性树脂基复合材料注射成型工艺 四、学时分配 五、习题及自学要求
金属基复合材料的制备方 法 Newly compiled on November 23, 2020
金属基复合材料的制备技术 摘要：现代科学技术的发展和工业生产对材料的要求日益提高，使普通的单一材料越来越难以满足实际需要。复合材料是多种材料的统计优化，集优点于一身，具有高强度、高模量和轻比重等一系列特点。尤其是金属基复合材料(MMCs)具有较高工作温度和层间剪切强度，且有导电、导热、耐磨损、不吸湿、不放气、尺寸稳定、不老化等一系列的金属特性，是一种优良的结构材料。 Abstract: The development of modern science and technology and industrial production of materials requirements increasing, the ordinary single material is more and more difficult to meet the actual needs. Composite material is a variety of statistical optimization, set merit in a body, has the advantages of high strength, high modulus and light specific gravity and a series of characteristics. Especially the metal matrix composite ( MMCs ) has the high working temperature and interlaminar shear strength, and a conductive, thermal conductivity, wear resistance, moisture, do not bleed, dimensional stability, aging and a series of metal properties, is a kind of structural material. 关键词：复合材料(Composite material)、发展概况(Development situation)、金属基复合材料(Metal base composite materia l)、发展前景(Development prospect) 正文： 一：复合材料简介 复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观的形式复合而成的多相材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。②夹层复合材料。③细粒复合材料。④混杂复合材料。[1] 二：金属基复合材料简介
复合材料成型工艺大全及说明 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业 生产。 视所选用的树脂基体材料的不同，各方法适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点： （1）材料制造与制品成型同时完成一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。（2）制品成型比较简便一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅 需一套模具便能生产。 ◇ 层压及卷管成型工艺1、层压成型工艺层压 成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后，
放入两个抛光的金属模具之间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材，具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点，但一次性投资较大，适用于批量生产，并且只能生产板材，且规格受到设备的限制。层压工艺过程大致包括：预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。2、卷管成型工艺卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品 成型方法，其原理是借助卷管机上的热辊，将胶布软化，使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中，借助辊筒与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管上，直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型，从卷管机上取下，送入固化炉中固化。管材固化后，脱去芯模，即得复合材料卷管。卷管成型按其上布方法的不同而可分为手工上布法和连续机械法两种。其基本过程是：首先清理各辊筒，然后将热辊加热到设定温度，调整好胶布张力。在压辊不施加压力的情况下，将引头布先在涂有脱模剂的管芯模上缠上约1圈，然后放下压辊，将引头布贴在热辊上，同时将胶布拉上，盖
《复合材料工艺与设备》简答与论述（▲为重点内容） 1原材料 （1）GF生产工艺中，浸润剂分为哪几种类型？它们的作用是什么？（概念题里有详解） （2）▲根据CF原丝的选择原则，生产CF常用的原丝种类有哪些？（聚丙烯睛纤维，沥青纤维，粘胶纤维） 2、手糊成型工艺 （1）▲根据手糊成型的工艺特点，说明对增强纤维和基体树脂的选择原则及常 用GF制品和树脂的种类？P12-14 （2）GFR高级模具的基本要求？如何制备GFRP高级模具？P17-19 （3）▲手糊成型工艺对外脱模剂的基本要求？并举例说明外脱模剂的主要类型 及应用特点？P20-21 （4）▲分析手糊成型工艺GFR制品常见缺陷的原因如：表面发粘、气泡、流胶、胶衣层起皱、分层、固化不完全等。P29-31 3、RTM喷射、热压釜工艺 （1）喷射成型有哪几种形式？P32 （2）喷射成型中垂流与浸渍不良原因是什么？如何防治？P35 （3）热压釜主要结构及装置有哪些？P41 （4）▲与其他工艺相比，RTM t哪些特点？P49 （5）何为RIM RRIM SRIM工艺？（分别是反应注射模塑、增强型反应注射模塑、结构反应注射模塑）P51-54 4、夹层结构工艺 （1）GFR夹层结构的特点及应用。P56-57 （2）聚氨酯泡沫塑料夹芯材料的生产原理。P66-68 （3）金属蜂窝夹芯材料的生产流程。P61 （4）蜂窝夹层结构生产中常见问题和解决方法。P64 （5）泡沫夹层结构通常有哪几种制造方法。P66 5、模压成型工艺 （1）▲ SM（树脂糊包括哪些基本组分？P83 （2）SMC中内脱模剂种类有哪些？作用机理如何？P91 （3）▲ SMC常用增稠剂的化学增稠机理如何？P86 （4）▲ SMC中低收缩添加剂的作用机理如何？P87 6、层压成型工艺 （1）层压板的主要类型？P135 （2）▲胶布生产的工艺参数？质量指标？以及相互关系？P136-139
复合材料工艺与设备 增强纤维（CF,GF）的生产工艺与设备（表面处理工艺与设备） 玻璃纤维在生产过程中辅助材料的作用：浸润剂的种类，作用 种类：增强型浸润剂和纺织型浸润剂； 作用：1、润滑-保护作用；2、粘结-集束作用； 3、防止玻璃纤维表面静电荷的积累；4、为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性；5、使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能 C纤维生产工艺中，惰性气体和张力的作用 惰性气体作用：①保护新生产的纤维不受氧化②作为传热介质③排除裂解产物（非C元素）。张力的作用：①使分子取向②使分子结构规整③产生轴向拉伸应力 增强纤维在表面处理工艺中的影响因素 玻璃纤维表面处理的影响因素：①处理剂的种类；②偶联剂的用量1~%；③处理方法（前处理法、后处理法、迁移法）；④烘焙温度与时间（偶联剂与GF的硅层结构的最佳结合程度）； ⑤偶联剂溶液的配制（PH值的调节，一般用5%的氨水）。 手糊成型工艺与设备 手糊工艺的特点：优点：1、守护成型不受产品尺寸和形状的限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；2、设备简单、投资少、设备折旧费低；3、工艺简单；4、易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料；5、制品树脂含量高，耐腐蚀性好；缺点：1、生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差；2、产品质量不易控制，性能稳定性不高；3、产品力学性能较低。 原材料选择原则：1、产品设计的性能要求；2、手糊成型工艺要求；3、价格便宜，材料容易取得。聚合物基体的选择原则：1、能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物得产生。2、能配制成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为。3、无毒或低毒；4、价格便宜。增强纤维的选择原则：以玻璃纤维为例，工艺特点：1、很好的疏松性；2、铺覆的变形性；3、纤维的均匀性。 先进手糊法的种类：喷射成型、热压釜、树脂传递模塑与反应注射模塑。 RTM（树脂传递模塑）基本工艺过程：将液态热固性树脂及固化剂，由计量设备分别从储桶
0常用的增强材料 0常用的树脂基体（包括热塑性、热固性） 0常用的成型工艺 典型的液体成型：树脂传递模塑(RTM)、树脂膜渗透（RFI）、VARTM、VARI、SCRIMP、RLI 典型的热固性树脂成型：模压、喷射、RTM、RIM、拉挤、缠绕… 典型的热塑性成型：挤出、GMT、LFT、注射… 0工艺流程及其特点 0成型工艺参数及其控制 CM 复合材料 FRP 纤维增强塑料 FRTP 纤维增强热塑性塑料 SMC 片状模塑料 DMC 团状模塑料 BMC 块状模塑料 RTM 树脂传递模塑 RIM 反应注射模塑 RRIM 增强反应注射模塑 GMT 热塑性片状模塑料 AS AS树脂，丙烯腈—苯乙烯共聚物 CM是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料。 高性能：高强度、高模量、耐高温、低密度、轻质高强、力学性能好、耐热性好、介电性能好。有些热防护功能、透波功能、吸波功能、阻尼功能等。 高性能树脂基复合材料的制备： 1）选材好，选用耐热性能、力学性能好的树脂基体； 2）选材好，选用力学性能比较好的碳纤维或者高性能的玻璃纤维； 3）成型方法要选择合适； 4）关键的成型设备要选择好； 5）成型工艺控制好，通过优化成型工艺条件，可以大幅提升材料性能。
第三章夹层结构 由高强度的蒙皮(表层)与轻质芯材组成的一种结构材料。 弥补玻璃钢弹性模量低、刚度差的不足。在同样承载能力下，大大减轻结构的自重。 加芯材的目的：维持两面板之间的距离，使夹层面板截面的惯矩和弯曲刚度增大。 优缺点 泡沫：质量轻、刚度大、保温隔热性能好、强度不高 蜂窝：质量轻、强度大、刚度大//应用：构件尺寸较大、强度要求较高的部件 波板：制作简单，节省材料，但不适用于曲面形状的制品，质量轻、刚度大。 第四章模压成型 ?什么是模压？将一定量的模压料放入金属对模中，在一定温度、压力作用下，固化成型制品的方法。 加热加压的作用：使模压料塑化、流动，充满空腔，并使树脂发生固化反应 模压料的工艺性：流动性、收缩性、压缩性。 流动性。在一定温度和压力下模压料充满模腔的能力。如流动性好，可用较低成型温度、压力，较容易成型复杂制品。过大，会导致树脂流失或纤维局部聚集，制品性能下降。过小，物料不能充满模腔或局部缺料，无法成型。 成型压力↑，剪切速率↑，流动性↑。在较低温度范围内T↑，η↓，流动性↑，T继续升高，流动性↓。在开始一段时间内t↑，流动性↑，继续延长t，流动性↓。分子结构压缩性原材料、模具结构和制品形状、成型工艺条件 ?模压料的组成：短纤维增强材料、树脂基体材料、辅助材料 控制：树脂溶液浓度，纤维长度，浸渍时间，烘干条件 制备：预混、预浸，浸毡法 与质量控制 ?短纤维模压料质量控制指标：树脂含量；挥发物含量；不溶性树脂含量SMC基本组成：不饱和聚酯树脂、增稠剂、引发剂、交联剂、低收缩添加剂、填料、内脱模剂、着色剂等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡，两表面加上保护膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。 SMC的增稠、低收缩作用、 SMC生产工艺：树脂糊制备，上糊操作，纤维切割沉降、浸渍、稠化 及其控制、模压工艺参数 第六章层压成型
无机非金属复合材料的成型工艺—纤维增强水泥基复合材料 【摘要】纤维增强水泥基复合材料作为新型工程材料已在土木工程多领域中得到广泛地应用。目前在水泥复合材料中掺加一定量的纤维，可以改善并且提高水泥复合材料的物理、力学等性能指标。 【关键词】纤维增强复合材料水泥 1、发展及应用 自60年代开始，纤维增强水泥基复合材料的研究和开发有较大进展。1964年，丹麦科学家应用复合材料理论探讨纤维增强无机与有机凝胶材料的机理。1967年英国人试制成功抗碱玻璃纤维增强波特兰水泥砂浆。随后美、日等国也相继投产。我国进入80年代用抗碱玻璃纤维增强低碱铝硅酸盐水泥，现已取得一定成效。目前广泛用于各种建筑物中以及工程装备中。 2、特点 纤维增强水泥基复合材料与普通混土相比，其显著特点是轻质高强，具有良好的断裂韧性。其拉压比一般可达1/4～1/6(普通混凝土为1/10)。 3、复合材料的组成 1、纤维增强水泥原材料 3.1.增强材料 纤维加入脆性的水泥基体中，其作用是提高水泥集体的抗拉强度和韧性，改善其冲击强度和疲劳性能。增强水泥所用纤维按其化学组成可分为金属纤维，无机纤维和有机纤维三大类。 用于增强水泥的纤维可分为短切纤维、连续纤维或纤维织物等。目前国内外使用最多的为短切纤维。 2.水泥基体材料 硅酸盐水泥、氯氧镁水泥、高铝矿渣水泥等 4、成型工艺及设备 GRC的成型方法有喷射法、预拌法、注射法、铺网法、缠绕法等多种方法。其中玻璃纤维增强水泥复合材料使用最多的方法是喷射成型法。 1、成型工艺 A：直接喷射法 用人工手动或通过机械移动装置使切割喷射机在模型上方作往复移动，将纤维水泥砂浆喷在模型表面。
复合材料模压工艺 复合材料由于其众所周知的优异性能及各种工艺的日益成熟、原材料来源丰富、成本下降、可靠性提高,使其受到用户与生产者双方的青睐,越来越多地取代传统金属材料,我们的时代已进入了复合材料时代。据美国塑料工业协会复合材料所(Society of the Plastics Industry's Instit ute)1997年元月27日发表的年度统计报告表明:1996年美国复合材料的销售量为161万吨,比1995年的158.5万吨增长约1.6%,是复合材料的销售量连续第五年增长。据预测,1997年以及以后五年内复合材料销售量仍会连续增长。 聚合物基复合材料模压成形工艺在各种成形工艺方法中占有重要地位,主要用于异型制品的成形,因而所用的成形压力高于其它工艺方法。 由于模压成形工艺所需设备简单,又能对纤维料、碎布、毡料、层压制品、缠绕制品、编织物进行模压成形,因而被各种规模的复合材料生产企业所普遍采用,复合材料模压工艺也几乎为各生产单位家喻户晓。因此,本文并不打算对模压复合材料制品工艺进行系统介绍,仅就影响复合材料制品质量的一些重要环节谈谈体会,因为就复合材料复杂结构异型件而言,保证质量、提高合格率比一般制件更为重要,难度也更大。 一、对复合材料模压制品质量产生影响的因素 模压成形工艺的基本过程是将一定量的经过一定预处理的模压料放入预热的压模内,施加较高的压力使模压料充满模腔。在预定的温度条件下,模压料在模腔内逐渐固化,然后将制品从压模内取出,再进行必要的辅助加工即得到最终制品。 从上述过程看,完成最终制品涉及的因素有模压料本身、压模模具、加压加温的热压机等;最重要的当是压制工艺,本文将单列一节予以重点讲述;还有工作环境和辅助加工等。 1.模压料 任何形式的模压料(碎布料、毡料、长、短纤维),在装模前均应使其按预定比例与树脂均匀浸渍。对经溶剂稀释的树脂溶液,在浸渍纤维后应充分晾置使溶剂挥发。晾置时间与环境温度湿度有关。 2.压制模具 制品用的模具除应保证在工作压力下的强度、刚度条件以外,主要应考虑能给制品的各部位、各方向较均匀地加上压力。一定的拔模斜度既能保证制品顺利出模,又能起到侧向加压的作用。模具设计尽量使制品整体成形,既可保证制品的强度、刚度,又可减少辅助加工工序和工装模具数量。 在模具上应开有流胶槽使多余的胶料顺利排出。 压模的成型表面应至少进行抛光或镀铬,使光洁度在Δ9以上,以保证顺利脱模。 应在模具靠近型腔部位开设测温孔。 模具本身,必要时考虑设计一定的附件以保证较方便地实现脱模。
第一章 1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料 2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。 3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料 4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。 复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。 导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。 5.选择成型方法时应考虑： ①产品外形构造和尺寸大小 ②材料性能和产品质量要求 ③生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求 ④企业可能提供的设备条件及资金 ⑤综合经济效益，保证企业盈利 第二章 1.手糊成型：又称接触成型。是用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温（或加热），无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。 手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。前者为手糊成型，喷射成型。后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。 2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。 3.增强材料包括玻璃纤维（E-玻璃纤维，也称无碱纤维；C-玻璃纤维；A-玻璃纤维，有碱纤维；S-玻璃纤维，高强纤维；M-高弹玻璃纤维；L-防辐射玻璃纤维），碳纤维（聚丙烯腈纤维，沥青纤维，粘胶纤维），Kevlar纤维。 玻璃纤维制品：玻璃纤维无捻粗纱，短切纤维毡，无捻粗砂布，玻璃纤维细布，单向织物4.手糊成型模具分为单模和对模。单模分为阳模和阴模。 玻璃钢高级模具：用玻璃钢制作，可获得“镜面效果”的，高光泽度，高平整度手糊制品的模具。 高级模具的要求： （1）具有足够的强度、刚度。 （2）具有一定硬度、耐热性能承受树脂固化放热的收缩作用。 （3）工作面外形尺寸精确，表面平顺，无潜藏气泡和针孔。 （4）光泽度达到80-90光泽单位或者目测有清晰的镜面反光。 （5）抛光后模具表面残留划痕度小于0.1μm。
绪论1. 复合材料是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料。按基体材料不同可分为：金属基复合材料，无机非金属复合材料，树脂基复合材料。 2. 复合材料的主要性能特点：轻质高强，可设计性好，工艺性能好，热性能好，耐腐蚀性能好，电性能好，其它特点：耐候性、耐疲劳性、耐冲击性、耐蠕变性，透光性等。第一章1. 手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温或加热、无压或低压条件下固化，脱模成制品的工艺方法。 2. 手糊成型工艺的优点：1、不受尺寸、形状的限制；2、设备简单、投资少；3、工艺简单；4、可在任意部位增补增强材料，易满足产品设计要求；5、产品树脂含量高，耐腐蚀性能好。 3. 手糊成型工艺的缺点1、生产效率低，劳动强度大，卫生条件差；2、产品性能稳定性差；3、产品力学性能较低。 4. 选用的原材料必须满足3 点要求1、产品设计的性能要求2、手糊成型工艺要求3、价格便宜、材料容易取得 5. 聚合物基体的选择选用原则：1.能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物产生。2.能配制成粘度适当的胶液、适宜手糊成型的胶液粘度为0.2Pa·S~0.5Pa·S。 3.无毒或低毒。4.价格便宜。 6. 不饱和聚酯树脂的固化原理：固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键，与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应，使线型的聚酯分子交联成三维网状的体形大分子结构。 7.不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的过程，共聚反应过程的三个主要阶段：链引发、链增长、链终止。 8.不饱和聚酯树脂的辅助剂包括交联剂、引发剂、促进剂、阻聚剂、光敏剂等。 9. 交联剂要求：高沸点，低粘度，能溶解树脂、引发剂、促进剂、染料等，反应活性大，能使共聚反应在室温或较低温度下进行，能与树脂共聚形成均相共聚物。常用交联剂：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二丙烯酯、邻苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。 10. 苯乙烯的优缺点：优点：粘度低；与树脂有良好的共混性，能很好的溶解引发剂、促进剂；苯乙烯双键活泼，易于进行共聚反应；价格便宜，材料来源广。缺点：沸点较低（145℃），易挥发，有一定毒性，对人体有害。 11. 引发剂:引发剂可以产生自由基，引发树脂体系进行固化反应。引发剂一般为过氧化物, 其通式为ROOR`。引发剂的主要类型有：氢过氧化物、酸过氧化物、酮过氧化物、酯过氧化物、二酰基过氧化物。最常用的有：过氧化二苯甲酰、过氧化环己酮（混合物）、过氧化甲乙酮（混合物） 12. 过氧化物的特性指标：以活性氧含量；临界温度；半衰期来评价 13. 促进剂:这种能使引发剂降低分解活化能，降低引发温度的物质称为促进剂。 14. 阻聚剂:为了增加不饱和聚酯树脂的贮存稳定性，调节适用期，常在聚酯树脂中加入阻聚剂。最常用的阻聚剂有：对苯二酚、叔丁基对苯二酚、硝基苯、亚硫酸盐等 15.手糊制品为什么要在表面覆盖聚酯薄膜？自由基与苯乙烯的反应速度比自由基与O2 的反应速度慢104 倍，一般聚酯树脂制品固化时，表面应覆盖聚酯薄膜。若不用薄膜覆盖，也应使成型表面形成与空气隔离的物质如蜡类，否则自由基与周围空气中的O2 、H2O 反应，耗去大部分自由基，造成表面固化不完全而发粘。 16. 环氧树脂的性能及特点：在树脂基复合材料中，用量仅次于不饱和树脂.其综合性能明显优于不饱和树脂。在受力构件、耐碱、电性能要求较高的场合一般使用环氧树脂。主要类型
2010/2011第二学期重点内容复合材料工艺与设备 题型A 一．基本概念（10分，每题2分）二．填空（20分，每空1分）三．判断并改正（14分，每题2分）四．简答题（36分，每题6分）五．计算题（10分） 六．计算并作图（10分） 题型B 一．基本概念（10分，每题2分）二．填空（24分，每空1分）三．判断并改正（10分，每题2分）四．简答题（36分，每题6分）五．计算题（10分） 六．计算并作图（10分） 知识要点 一.基本概念（21） 复合材料，手糊成型，凝胶时间，RTM成型工艺，液体模塑成型技术，袋压成型，玻璃钢高级模具，喷射成型工艺，热膨胀模塑法，模压成型工艺，増稠剂，结构收缩，内脱模剂，SMC模压料，层压工艺，标准线，缠绕工艺，测地线，转速比，连续成型工艺，“EPF”法。 二．思考题（24） 1.画出手糊工艺的流程图。 2.画出RTM成型工艺的流程图。 3.双压力罐供胶式、泵供胶式喷射成型机工作原理。 4.手糊成型所用的胶液中通常有那些辅助材料？它们的作用及用量范围？ 5.最常见的液体模塑成型技术包括那几种成型方法？各自的原理如何？ 6.泡沫塑料发泡的方法有几种？各种方法的原理如何？ 7.模压料的流动性影响因素有那些？如何影响？ 8.短纤维模压料的三种制备方法有何不同，各自有何特点？ 9.低收缩添加剂的种类及作用机理如何？ 10.SMC的组分材料有那些，各自作用如何？
11.简述影响增稠效果的因素及其影响规律。 12.简述模压成型工艺中温度制度及其作用。 13.画出层压成型工艺流程图。 14.玻璃胶布制备所用的烘干设备有哪两种形式？它们的温度是怎样分布的？这样的温度分布有什么益处？ 15.简述层压成型工艺中的压制温度分哪几个阶段各自作用如何？ 16.玻璃胶布三大质量指标的控制方法如何？ 17.画出缠绕工艺流程图。 18.在缠绕工艺中，常使用分层固化，那么分层固化有哪些优点？ 19.在缠绕成型中，纤维缠绕均匀布满芯模表面的条件有那些？ 20.试分析GRP制品热固化过程，为什么要控制升温速度及恒温和缓慢冷却？ 21.在缠绕成型时，为什么要采用张力递减制度？ 22.缠绕工艺中，纤维浸胶装置通常采用哪三种形式？它们是怎样控制玻璃布的胶含量的？ 23.缠绕工艺线型的种类有几种，各是如何实现等？ 24.画出“EPF”法工艺流程图。 三．计算及作图 1.填料加入量对SMC成本的影响 2.铺层层数及其厚度计算 3.标准线展开图 四．基础知识部分 1. 复合材料的分类、命名、特点 2. 无捻粗纱及其玻璃纤维织物的表示方法 常用树脂的保值期 不饱和聚酯树脂常用的引发剂和促进剂搭配 环氧树脂的两个主要指标 复合材料成型工艺中脱模剂的种类 典型填料的作用 手糊成型工艺所用胶液的工艺性
聚合物/粘土纳米复合材料的插层制备方法 刘京京 河北联合大学轻工学院11材1，唐山063000 【摘要】：介绍了插层制备聚合物/粘土纳米复合材料的主要方法:剥离—吸附法、原位聚合插层法、熔融插层法和模板合成法;对插层法制备聚合物今后的研究方向提出一些建议。 【关键词】：纳米复合材料粘土聚合物插层 0引言 “纳米材料”作为一种新材料类别的概念是在20世纪80年代早期提出来的，从其一诞生，就因广阔的商业前景而被美国材料学会誉为“21世纪最有前途的材料”。 目前，聚合物纳米复合材料的制备方法主要有：原子分散法、溶胶-凝胶法、分子复合材料形成法、插层复合法等①。 插层复合法师制备高性能聚合物基纳米复合材料的一种重要方法②，它是将单体或聚合物插入粘土片层间，破坏粘土的片层结构，使其以厚度为1nm左右的片层分散于聚合物中，形成聚合物纳米复合材料。
1插层制备聚合物/粘土纳米复合材料的方法插层制备聚合物/粘土纳米复合材料的方法主要有如下4中： 1.1剥离—吸附法 选用一种溶剂将粘土剥离成单层，其中聚合物是可溶的。由于所有粘土中使层结合在一起的作用力较弱，所有容易被分散在一种液态溶剂中，然后在剥离的片层上吸附聚合物，溶剂挥发或混合物沉淀时，片层重组形成三明治状的聚合物。最佳状态下可形成一种有序多层结构，在此过程中，也可通过乳液聚合得到纳米复合材料，其中粘土分散在水相中。 (1)聚合物溶液的剥离—吸附法 此方法广泛采用水溶性的聚合物，如聚乙烯醇（PVOH），聚环氧乙烷(PEO)，聚乙烯基吡咯烷酮或聚丙烯酸，制备纳米复合材料。将聚合物水状溶液加入到完全剥离的钠基粘土分散相中，在水溶液宏观大分子和粘土层间所存在的强相互作用力，往往有暖气层面重新聚集。这种状态正对应一种真正的纳米复合材料杂化物的生成。 (2)预聚物溶液的剥离—吸附法 Toyota研究小组③第一个用此法制备聚酰亚胺纳米复合材料，其中聚酰亚胺的前驱体是由4,4—二胺二苯醚与苯均二酐逐步
复合材料工艺与设备 复习资料
《复合材料工艺与设备》简答与论述（▲为重点内容） 1、原材料 （1）GF生产工艺中，浸润剂分为哪几种类型？它们的作用是什么？（概念题里有详解） （2）▲根据CF原丝的选择原则，生产CF常用的原丝种类有哪些？（聚丙烯睛纤维，沥青纤维，粘胶纤维） 2、手糊成型工艺 （1）▲根据手糊成型的工艺特点，说明对增强纤维和基体树脂的选择原则及常用GF制品和树脂的种类？ P12-14 （2）GFRP高级模具的基本要求？如何制备GFRP高级模具？P17-19 （3）▲手糊成型工艺对外脱模剂的基本要求？并举例说明外脱模剂的主要类型及应用特点? P20-21 （4）▲分析手糊成型工艺GFRP制品常见缺陷的原因如：表面发粘、气泡、流胶、胶衣层起皱、分层、固化不完全等。 P29-31 3、RTM、喷射、热压釜工艺 （1）喷射成型有哪几种形式？ P32 （2）喷射成型中垂流与浸渍不良原因是什么？如何防治？ P35 （3）热压釜主要结构及装置有哪些？ P41 （4）▲与其他工艺相比，RTM有哪些特点？ P49 （5）何为RIM、RRIM、SRIM工艺？（分别是反应注射模塑、增强型反应注射模塑、结构反应注射模塑） P51-54 4、夹层结构工艺 （1）GFRP夹层结构的特点及应用。 P56-57 （2）聚氨酯泡沫塑料夹芯材料的生产原理。 P66-68 （3）金属蜂窝夹芯材料的生产流程。 P61 （4）蜂窝夹层结构生产中常见问题和解决方法。 P64 （5）泡沫夹层结构通常有哪几种制造方法。 P66 5、模压成型工艺 （1）▲SMC树脂糊包括哪些基本组分？ P83 （2）SMC中内脱模剂种类有哪些？作用机理如何？ P91 （3）▲SMC常用增稠剂的化学增稠机理如何？ P86 （4）▲SMC中低收缩添加剂的作用机理如何？ P87 6、层压成型工艺 （1）层压板的主要类型？ P135 （2）▲胶布生产的工艺参数？质量指标？以及相互关系？ P136-139 （3）▲在GFRP层压板热压曲线中，各个阶段的作用和目的？ P148 （4）如何解决层压板生产中出现的板材翘曲的问题？ P151 （5）卷管工艺原理及过程如何？ P156
复合材料工艺详解——热固与热塑树脂 热固性树脂成型工艺 手糊成型工艺（手糊类） 手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模制成品的工艺方法。 1.原料： ①树脂：不饱和聚酯树脂，环氧树脂； ②纤维增强材料：玻纤制品（无捻粗纱、短切纤维毡、无捻粗纱布、玻纤细布、单向织物），碳纤维，Kevlar纤维； ③辅助材料：稀释剂，填料，色料。 2.工艺过程： 2.1 原材料准备 2.1.1胶液准备 胶液的工艺性主要指胶液粘度和凝胶时间。 ①手糊成型的胶液粘度控制在0.2Pa·s～0.8Pa·s之间为宜。环氧树脂可加入5%～15%（质量比）的邻苯二甲酸二丁酯或环氧丙烷丁基醚等稀释剂进行调控。 ②凝胶时间：在一定温度条件下，树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，变成软胶状态的凝胶所需的时间。手糊作业前必须做凝胶试验。但是胶液的凝胶时间不等于制品的凝胶时间，制品的凝胶时间不仅与引发剂、促进剂或固化剂有关，还与胶液体积、环境温度与湿度、制品厚度与表面积大小、交联剂蒸发损失、胶液中杂质的混入、填料加入量等有关。 2.1.2增强材料的准备 手糊成型所适用增强材料主要是布和毡。 需要注意布的排向，同一铺层的拼接，布的剪裁。 2.1.3胶衣糊准备 胶衣树脂的性能指标： 外观：颜色均匀，无杂质，粘稠状流体； 酸值：10mgKOH/g～15mgKOH/g（树脂）； 凝胶时间：10min～15min；
触变指数：5.5～6.5； 贮存时间：25℃ 6个月 2.1.4手糊制品厚度与层数计算 ①手糊制品厚度 t:制品（铺层）的厚度；m ：材料质量，Kg/m 2；k ：厚度常数，mm/(Kg·m -2) 材料厚度常数k 表 材料 性能 玻璃纤维 E 型 S 型 C 型 聚酯树脂 环氧树脂 填料-碳酸钙 密度 （Kg/m 3） 2.56；2.49；2.45 1.1；1.2；1.3；1.4 1.1；1.3 2.3；2.5；2.9 k [mm/(Kg·m -2)] 0.391；0.402；0.408 0.909；0.837；0.769；0.714 0.909；0.769 0.435；0.400；0.345 ②铺层层数计算 A ：手糊制品总厚度，mm ； m f ：增强纤维单位面积质量，Kg/m 2； kf ：增强纤维的厚度常数，mm/(Kg·m -2)； kr ：树脂基体的厚度常数，mm/(Kg·m -2)； c ：树脂与增强材料的质量比； n ：增强材料铺层层数。 2.2 糊制 2.2.1表面层（俗称胶衣层） 涂刷刷两遍，方向正交；喷涂距离保持在400-600mm 之间。 注意杜绝胶衣层内混入气泡和带入水，喷涂过程中尽量减少苯乙烯的挥发，防止固化不良。 2.2.2铺层控制 原则：制品强度损失小，不影响外观质量和尺寸精度；施工方便。
复合材料工艺大全 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
复合材料工艺大全复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展，老的成型工艺日臻完善，新的成型方法不断涌现，目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业生产。如： （1）手糊成型工艺--湿法铺层成型法； （2）喷射成型工艺； （3）树脂传递模塑成型技术（RTM技术）； （4）袋压法（压力袋法）成型； （5）真空袋压成型； （6）热压罐成型技术； （7）液压釜法成型技术； （8）热膨胀模塑法成型技术； （9）夹层结构成型技术； （10）模压料生产工艺； （11）ZMC模压料注射技术； （12）模压成型工艺； （13）层合板生产技术； （14）卷制管成型技术； （15）纤维缠绕制品成型技术； （16）连续制板生产工艺；
（17）浇铸成型技术； （18）拉挤成型工艺； （19）连续缠绕制管工艺； （20）编织复合材料制造技术； （21）热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺； （22）注射成型工艺； （23）挤出成型工艺； （24）离心浇铸制管成型工艺； （25）其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同，上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产，有些工艺两者都适用。 复合材料制品成型工艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料成型工艺具有如下特点： （1）材料制造与制品成型同时完成 一般情况下，复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 （2）制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。
复合材料工艺与设备考点整理 济南大学复材1108 1、复合材料广义的定义是什么？ CM是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料。 2、按照基体不同复合材料怎么分类？ 树脂基复合材料，无机非金属基复合材料，金属基复合材料 3、复合材料性能的主要决定因素有哪些？ （1）增强材料的性能、含量及分布情况； （2）基体材料的性能及含量； （3）界面的结合情况。 4、复合材料的主要性能特点有哪些？ （1）轻质高强 （2）可设计性好 （3）工艺性能好 5、手糊成型工艺的优缺点有哪些？ 手糊成型工艺的优点： （1）不受尺寸、形状的限制； （2）设备简单、投资少； （3）工艺简单； （4）可在任意部位增补增强材料，易满足产品设计要求； （5）产品树脂含量高，耐腐蚀性能好 手糊成型工艺的缺点: （1）生产效率低，劳动强度大，卫生条件差； （2）产品性能稳定性差； （3）产品力学性能较低。 6、简述不饱和聚酯树脂的固化原理。 固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键，与可聚合的乙烯类单体（如苯乙烯）进行游离基共聚反应，使线型的聚酯分子交联成三维网状的体型大分子结构。 7、不饱和聚酯树脂固化有哪几步反应形式？ 链引发，链增长，链终止 8、苯乙烯交联剂的优缺点是什么？ ?优点： 粘度低；与树脂有良好的共混性，能很好的溶解引发剂、促进剂；苯乙烯双键活泼，易于进行共聚反应；价格便宜，材料来源广。 ?缺点： 沸点较低（145℃），易挥发，有一定毒性，对人体有害。 ?用量对性能的影响： 苯乙烯用量过多：胶液稀，操作时易流胶；制品固化收缩率大。 苯乙烯用量过小：树脂胶液粘度大，不易使用；同时固化不完全，制品的软化温度低。用量一般在30～40％。 9、过氧化物引发剂的特性指标有哪几个？具体含义是什么？ 活性氧含量；临界温度；半衰期 活性氧含量：表明可以产生自由基量的指标。