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。
临界温度：是过氧化物具有引发活性的最低温度。引发剂的临界温度应低于固化温度。 半衰期：在给定的条件下，引发剂分解一半所需时间表明引发剂的反应速度。 10、什么是固化剂？
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。 11、夹层结构为什么具有刚度大的特点？
原因：材料的挠度与其厚度的3次方成正比，如果把厚度为h 的玻璃钢从中间等分，夹上2h 的芯材，厚度变为3h ，其刚度增加到原来刚度的27倍。
12、影响蜂窝夹层结构的主要因素有哪些，如何影响
（1）含胶量对性能的影响：含胶量高，蜂窝强度高，容重也大。 （2）玻纤布对性能的影响：厚度大，强度高，容重也大。 （3）蜂窝尺寸的影响：蜂窝尺寸的，容重小，强度也小。
（4）蜂窝高度的影响：蜂窝高度大，制品刚度提高，弯曲强度提高，压缩强度降低。 13、怎样区分硬质，半硬质，软质泡沫塑料？
区分方法：将泡沫塑料压缩，使其形变达到50%时减压，然后观察其残余变形量：变形量大于10%称为硬质泡沫塑料，在2%~10%之间称为半硬质泡沫塑料，小于2%称为软质泡沫塑料。
14、简述泡沫塑料的发泡方法?
物理发泡法：将惰性气体在高压下使其溶于熔融聚合物或糊状聚合物中，然后升温减压，使气体膨胀发泡；利用低沸点液体蒸汽化而发泡；在塑料加入中空微球后，经固化而成泡沫塑料。
机械发泡法：采用机械方法，将气体混入聚合物中形成泡沫，然后通过固化或凝固获得泡沫塑料。
化学发泡法:一是依靠原料组分相互反应生产气体，形成泡沫结构；二是借助化学发泡剂分解产生气体，形成泡沫结构。
15、简述短纤维模压料制备工艺流程。
16、简述树脂溶液粘度对短纤维模压料质量的影响。
降低胶液粘度有利于树脂对纤维浸渍，并可减少捏合过程的强度损失；粘度过低，在预混过程中会导致纤维离析，影响树脂对纤维的粘结。 17、什么是模压料的收缩性，由哪几种收缩组成?
模压制品从模具中脱出后尺寸减小的特性称为模压料的收缩性。由制品的热收缩（物理收缩）和结构收缩（化学收缩）组成。
18、简述MgO,CaO 对SMC 的增稠机理。 增稠机理：
两个阶段：第一阶段 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。
树脂调配
↓
玻璃纤维→热处理→切割→ 蓬松→混合→撕松→烘干→模压料
C
O OH
+
MO
C O OMOH
碱式盐之间或与聚酯之间进一步脱水使分子量成倍增加
第二阶段：
碱式盐与聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位键形成络合物
聚酯分子量成倍提高，粘度上升而增稠。
第一阶段反应对于达到熟化粘度的时间有决定性意义，是分子质量提高和络合反应的基础。 第二阶段反应对于加速稠化，提高最终熟化粘度有重要作用。 19、SMC 低收缩添加剂的作用机理是什么？
镁盐的络合反应
C O OH +
M(OH)2C
O OMOH
+
H 2O
C O OMOH +
C HO O C
O OMO
C
O C O OMOH +
C HOMO O C O
OMOMO
C
O MgO 和MgOH 的碱式盐不进行此脱水反应， CaO 和CaOH 碱式盐可继续进行此脱水反应。
Ca 盐的络合反应
当SMC在模具中加热固化时，随体系的温度升高，树脂发生热膨胀，聚酯与苯乙烯开始发生聚合，相当于其在热塑性聚合物的内压力下进行固化，因而在未发生收缩前就被固定下来了。即热塑性树脂热膨胀力阻止了聚酯固化时的收缩。
热塑性树脂固化稍迟，虽然体系降温时热塑性树脂也发生收缩，但是此时周围热固性树脂已经固化，故只能形成局部微孔而不能形成整体收缩。
20、热塑性聚合物加入热固性树脂中的低收缩机理：
树脂受热时膨胀，热固性树脂与热塑性树脂的固化时间不同，热固性树脂首先聚合固化，其在热塑性树脂的热膨胀压力下不能收缩；待温度下降时，热塑性树脂开始固化收缩，而周围的热固性树脂已经固化定型，使得热塑性树脂只能在局部收缩造成微孔，而不会使制品整体收缩变形。
21、层压胶布的质量指标有哪些？
含胶量，可溶性树脂含量，挥发分含量，流动度
22、简述卷管成型工艺原理
卷管成型工艺是借助卷管机上的热辊将胶布软化，使胶布中树脂熔融；在一定张力作用下，借助辊筒与芯模的摩擦力将胶布连续的卷到芯模上，经冷辊冷却定型，然后在固化炉中固化得到产品的一种生产方式。
23、干法缠绕、湿法缠绕的特点分别是什么?
干法缠绕：
将预浸纱带或预浸布，在缠绕机上经加热至粘流状态并缠绕到芯模上的成型工艺过程。
特点:制品质量稳定，缠绕速度快，劳动卫生条件好；预浸设备投资大。
湿法缠绕:将无捻粗砂经浸胶后直接缠绕到芯模上的成型工艺。
特点：不需要预浸胶设备，设备投资少，便于选材；纱片质量及张力须严格控制，固化时易产生气泡。
24、缠绕制品的优点是什么？
（1）比强度高
（2）生产成本低
（3）生产效率高
25、缠绕制品比强度高的原因是什么？
（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，降低了微裂纹存在率。此外，连续纤维特别是无捻玻璃粗紗由于没有经过纺织工序，因而使其强度损失大大减少。
（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，使产品实现等强度结构。
（4）缠绕成型可以使增强材料纤维含量高达80%。
26、什么是螺旋缠绕？
芯模绕自轴匀速转动，导丝头依特定速度沿芯模轴线方向往复运动，纤维缠绕不仅在圆筒段进行，而且也有封头上进行。
27、写出平面缠绕速比的表达式并加以证明。
课件
第七章缠绕成型工艺
平面缠绕的速比：
单位时间内，芯模旋转周数与导丝头绕芯模旋转的圈数比或绕丝头转一圈时导丝头绕芯模旋转的圈数。
7.3 缠绕规律
课件
第七章缠绕成型工艺
缠满整个筒体的必要条件：
πb b 7.3
缠绕规律
课件
第七章缠绕成型工艺
证明：
因为芯模转一周时，恰好纱片在芯模上布满一层。设此时导丝b 7.3
缠绕规律
l e1
b
28、简述卧式湿法环向纱浸胶缠绕成型。
1）采用连续玻璃纤维粗纱，浸渍树脂胶液后进行缠绕
成型。
2）环向纱浸胶，纵向纱不浸胶。
3）纵、环向纱采用交错缠绕。
4）整个过程是连续的。
29、简述“EPF”热塑性热固性复合结构管的生产工艺流程，生产工艺上的特点。
挤出塑料管芯材→冷却→定型→纵向纤维纱铺层→环向纤维缠绕铺层
→预固化→富树脂表面层→紫外和远红外固化→冷却→牵引切割
→产品
首先是热塑性塑料管挤出成型，然后在塑料管外面铺放纵、环向浸胶玻纤纱。
特点：1)过程是连续的
2)生产效率高
3）制品性能好
30、树脂基体的成型性能包括哪些，并简述。
包括:
1）可挤压性：树脂通过挤压作用变形时获得形状和保持形状的能力。
2）可模塑性：树脂在高温和压力作用下，产生变形充满模具的成型能力。
3）可延展性：高弹态聚合物受单向或双向拉伸时的变形能力。
31、热塑性复合材料的特性有哪些？
1）密度小，强度高
2）性能可设计性
3）耐热性
4）耐化学腐蚀性
5）电性能
6）加工性能
32、热塑性聚合物具有哪些流动特征?
(1) 聚合物(FRTP)熔体流动本质，不同于低分子液体，其分子运动是通过分子链段运动来实现，首先是若干链段运动，然后是另一部分链段运动，最终导致整个大分子重心移动而产生流动。
(2) 聚合物熔体流动时呈非牛顿流体的流变性质，其流动特征是粘度除与流体温度有关外，还随剪切力和剪切速率的变化而改变。剪切力或剪切速率增加，粘度下降。
(3) 聚合物熔体为粘弹体系，它在流变过程中包含有不可恢复的粘性变形和可恢复的弹性变形。
(4) 聚合物熔体的粘度很大，流动困难，成型时需要加大作用力。
33、聚合物熔体的末端效应，熔体破碎是什么？
末端效应：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末端效应。
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。
34、什么是聚合物成型中的定向，产生定向后对聚合物的性能如何影响？
聚合物熔体在成型过程中受外力的作用，其分子链或添加物会发生沿受力方向的排列。
定向会使纵向强度增加，横向强度降低，随聚合物的定向提高，这种现象越重。
35
、长纤维的造粒工艺。
36、挤出机螺杆压缩段的公用。
松散的粒料被压实、软化，同时把夹带的空气压回到加料口排出。 37、纤维质量对FRTP 性能的影响。
1）纤维直径对性能的影响：一般来说，纤维直径越细，强度越高，但有时相差不大，可能是因为纤维细强度高，但同样含量纤维用在CM 中，弱界面也随之增加，加工过程中纤维磨损严重，强度损失也较大。
2）纤维长度和分散状态对性能的影响：
一般来说，纤维越长，制品强度越高；纤维分散越均匀，机械强度和热稳定性越好，弹性模量也有明显的增加。
3）玻璃纤维表面处理对CM 性能的影响：玻纤表面处理情况对FRTP 性能影响很大，处理后，力学性能有明显的提高。
38、与模压成型工艺相比，注射成型工艺有什么特点？ 优点：
(1) 成型周期短，物料的塑化在注射机内完成。模压成型时，物料的塑化和固化过程都在同一模内完成，需时较长
(2) 热耗量少，可利用物料自身摩擦所产生的热量。
(3) 闭模成型，能提高产品精度，保证质量，减少后加工工作量 (4) 可使形状复杂的产品一次成型，能防止模腔内嵌件变形或位移。
(5) 生产效率高，成本低。 一模能同时生产几个制品，易实现自动化生产。 缺点：
(1) 不适用于长纤维增强的产品，一般纤维长度小于7mm (2) 模具质量要求高
39、试比较热塑性CM 与热固性CM 注射成型各有什么特点?
(1) FRTP 可以反复加热塑化，物料的熔融和硬化完全是物理变化；FRP 加热固化后不能再塑化，固化过程为不可逆反应。
(2) FRTP 受热时，物料由玻璃态变为熔融的粘流态，料筒温度要分段控制，其塑化温度应高于粘流温度，但低于分解温度；FRP 在料筒中加热时，树脂分子链发生运动，物料熔融，但接着会发生化学反应、放热，加速化学反应过程。因此，FRP 注射成型的温度控制要比FRTP 严格得多。
(3) FRTP注射成型时，料筒温度必须高于模具温度，物料在模腔内冷却时会引起体积收缩，故需要有相应的料垫传压补料，FRP注射成型时，料筒温度低于模具温度，物料在模腔内发生固化收缩的同时，也发生热膨胀，因此，充模后不需要补料。
40、为什么在注射成型模具边缘处纤维容易定向排列？
流体的流动过程在横断面上存在速度梯度，愈靠近模具剪应力愈大，流体流速越小。
由于物料靠近模具壁和中心层的流速相差很大，产生的剪切力也很大，从而使流体内的大分子和纤维材料发生定向作用。定向作用离中心越远越明显，靠近模具壁与中心层之间，形成一个定向区，纤维定向是永久性的。
41、与热固性片状模塑料相比热塑性片状模塑料制品有哪些特性？
1）比强度高
2）能重复加工成型
3）成型周期短
4）成型压力低
5）贮存期长
6）比热固性玻璃钢具有较高的耐化学腐蚀性，耐水性和气密性等
7）原料来源充足，价格便宜
8）成本低
9）机械化程度高
42、简述墙体材料改革的意义
1、墙体材料改革的意义主要是节约土地，节约能源及环境保护。
2、土地是人们赖以生存的有限资源，我国目前人均土地仅1.1亩，而实心粘土砖的生产每
年消耗的土地是一个大县的耕地，我国又是农业大国，土地资源非常紧张，因此要节约土地。
3、能源问题早已成为世界普遍关注的问题，实心粘土砖的生产能耗高，而且使用能耗也高，
实心粘土砖建筑与新型墙体材料相比能耗高出3倍，因此从节约能源的意义上需要墙体材料改革；
4、目前国内工业产生了大量的工业废渣，其堆积大量占用了土地同时也严重污染了环境，
另外，实心粘土砖的烧制需要燃烧大量煤炭，其产生的二氧化碳等气体也严重污染环境，因此从环境保护的意义上也必须进行墙体材料改革。
43、关于玻纤增强水泥基复合材料的脆化机理，迄今为止国际上主要有哪几种学术见解，各自的原理如何？
关于玻纤增强水泥材料的脆化机理，迄今为止国际上主要有“化学侵蚀说”与“力学破坏说”（物理侵蚀说）两种不同的学术见解。
持第一种见解的有Majumdar、Prcoctor,薛俊轩，曹永康等。此说认为主要是波特兰水泥水化生成的高碱度液相对玻璃纤维进行化学侵蚀，导致玻璃纤维丧失其抗拉强度并使其变脆，为此，提高玻璃纤维增强水泥耐久性的唯一途径是尽可能的降低水泥基体液碱度。
持第二说者有Diamond,Buntur,Meyer等，此说认为波特兰水泥水化生成的碱液并不对玻纤发生明显的化学侵蚀，导致玻纤增强水泥材料脆化的根本原因在于波特兰水泥生成的大量的Ca（OH）2晶体沉淀于玻纤原丝的空隙中，Ca（OH）2晶体在单丝之间或围绕着单丝而生长。由于这些晶体紧紧的夹持着单丝，当玻纤水泥材料受拉时，原丝即失去松动与调节的余地，从而大幅度降低其韧性而成为脆性材料。为此，持“力学破坏说”者主张通过耐久性的唯一途径是设法消除玻璃纤维原丝中的Ca（OH）2晶体，至于水泥基体的空溶液的碱度高低则并非是主要的。
由此看出水泥水化产物对玻璃纤维的侵蚀包括化学侵蚀与物理侵蚀两个方面。前者导致硅氧骨架的破坏，后者引起玻璃纤维表面缺陷的扩展。两者相互作用是玻璃纤维的抗拉等强度性能大幅度地降低直至完全丧失。
所以，玻璃纤维能否耐水泥的物理化学两个方面的侵蚀，这是GRC材料强度提高的技术关键。
《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、
第三章材料的性能 一物理性能 1尺寸的变化 2线（膨）胀系数 线（膨）胀系数是表征物体长度随温度变化的物理量。当温度有微小变化dT时，其长度也会有微小的改变d L，将长度的相对变化d L/L除以温度的变化dT，称为线（膨）胀系数，符号为a L。 3热导率 热传导不同的材料具有不同的导热性能，这对口腔修复体非常重要。在牙体修复时，接近牙髓的部分，必须选择热导率的的材料，以免在口腔温度变化时刺激牙髓组织；而义齿寄托材料则以热导率高为理想，这样可使被寄托覆盖的口腔粘膜具有良好的温度感觉。 4流电性 流电性口腔内不同金属修复体之间产生小电流，此种性质即为流电性。因此，相邻或有咬合接触的牙，应避免异种金属修复体，以免产生微电流，引起对牙髓的刺激和导致材料的腐蚀。 5表面张力和润湿现象 表面张力分子间存在范德华力，液体表面的分子总是受到液体内部分子的引力作用而有减少表面积的趋势，因而在液体表面的切线方向上产生一缩小表面的力，把沿液体表面作用在单位长度上的力叫做表面张力 润湿现象液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的润湿性，可由液体在固体表面的接触角的大小来表示。 接触角越小润湿性越好，润湿是粘结的必要条件 6色彩性 机械性能 1应力应力和应变 当材料受到外力作用时，从材料内部诱发一种与之抗衡的力，叫做应力，它与外力的大小相等，方向相反。 2应力---应变曲线 研究材料机械性能常用的方法是测定应力---应变曲线。对材料施加拉力、压力或剪切力及弯曲力均可得到应力---应变曲线。可分为弹性变形阶段和塑性变形阶段。 屈服强度：超过某一点就变形，低于或等于尚可回复（回弹） 极限强度：断裂前所承受的最大强度如是拉应力为拉伸强度、切应力为剪切强度、弯曲应力时为桡曲强度 断裂强度：断裂时承受的最大强度 4硬度 硬度是材料的抗弹性形变、塑性形变或破坏能力，或者的抗其中两种或三种情况同时产生的能力。 5应变与时间曲线 应力---应变曲线有时难以反应材料的多方面性能，比如加载时间长短即印模材料在口腔内形变问题，所以还要研究应变与时间曲线 7挠曲强度与挠度 挠曲强度或称作弯曲强度，是描述材料承受多点受力的复杂应力下的性能，是牙科复合树脂充填材料及义齿基托树脂的重要机械性能，对恢复缺失和缺损牙体的咀嚼功能有重要作用。 挠度是物体承受其比例极限内的应力所发生的弯曲形变。 8应力集中、裂缝扩展、温度应力 应力集中指在材料截面突变处，如孔、裂纹、螺纹等处，有应力骤然增大的现象。裂缝扩展当应力集中处的应力达到一定程度时，材料容易产生裂纹而破坏。材料在工作应力远低于屈服强度时发生的脆性断裂，又称为低应力脆裂。它是由材料中裂纹扩展引起的。 温度应力由于温度变化产生的应力称为温度应力或热应力。 9疲劳是指材料在交变应力作用下发生失效或断裂的现象，此时的断裂称为疲劳断裂。 疲劳强度是指材料在交变应力作用下经过无限次循环而不发生破坏的最大应力。 10.蠕变是指固体材料在保持应力不变的条件下应变随时间延长而增加的现象。化学性能
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
《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
复合材料制造工艺 第一章概述 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把材料、信息、能源作为社会文明的支柱；80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分。复合材料作为材料科学中一枝独立的新的科学分支，已经得到了广泛的重视，正日益发展并在许多工业部门中得到广泛运用，成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方面。 鉴于材料的重要的基础地位和作用，每一次科学技术的突飞猛进，都对材料的性能提出了越来越高、越来越严和越来越多的要求。现如今在许多方面，传统的单一材料已经不能满足实际需要，在这种情况下，人们以其充满智慧的头脑将材料的新的发展方向伸向一个更加广阔的领域——复合材料。 本文就将对复合材料的基本概念、加工中的理论问题、制备工艺与方法和典型的应用加以阐述，希望能够比较全面的对复合材料做一个介绍。 首先我们来给复合材料下一个明确的定义。根据国际标准化组织（International Organization for Standardization, ISO）为复合材料下的定义，复合材料（Compose Material）是由两种或者两种以上物理和
化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料的组份材料虽然保持其相对独立性，但是复合材料的性能却不是组份材料性能的简单加和，而是有着重要的改进。在复合材料中通常有一相为连续相（称为基体），而另一相为分散相（增强材料）。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的。两相之间存在着相界面，分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。 复合材料的出现和发展，是现代科学技术不断进步的结果，也是材料设计方面的一个突破。它综合了各种材料如纤维、树脂、橡胶、金属、陶瓷等的优点，按照需要设计，复合成为综合性能优异的新型材料。可以预见，如果用材料作为历史分期的依据，那么，继石器、青铜、铁器、钢铁时代之后，在21世纪，将是复合材料的时代。 在概述的余下一些篇幅中，我们来大致了解一下关于复合材料的一些基本内容。 一、复合材料的命名和分类 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名。将增强材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面，再加上“复合材料”即为材料名。为书写简便，也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称，中间加一条斜线隔开，后面再加“复合材料”。有时为了突出增强材料或者基体材料，视强调的组份不同也可将不需强调的部分加以省略或简写。 复合材料的分类方法很多，常见的分类方法有以下几种：
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
第一章、总论 一、口腔材料的分类 1、按性质分：有机高分子材料，无机非金属材料，金属材料 2、安用途分：印模材料，模型材料，义齿材料，填充材料，粘结材料，种植材料，齿科预防保健材料 3、按接触方式分：间接与口腔接触材料，直接与口腔接触材料（表面接触材料，外部接入材料，植入材料） 4、按应用部位分：非植入人体材料，植入人体材料 二、口腔材料的标准化组织 fdi 国际牙科联盟 iso 国际标准化组织 iso/tc106 dentistry 国际标准化组织牙科技术委员会 tc99 全国口腔材料和器械设备标准化技术委员会，成立于1987，12 三、材料的性能：生物性能，化学性能，物理性能，机械性能 （一）生物性能 1、生物相容性（biocompatibility）在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。取决于材料与宿主组织间的反应。 要求：材料有生物安全性，与机体间相互作用协调。 2、生物安全性（biological safety）材料制品具有临床前安全使用的性质。 要求：对人体无毒性刺激性致癌性致畸性，在人体正常代谢下保持稳定，无生物退变性，代谢/降解产物对人体无害，易被代谢。 口腔材料生物学评价试验：第一组：体外细胞毒性试验；第二组：主要检测材料对集体的全身毒性作用及局部植入区组织的反应；第三组：临床应用前试验。 4、生物功能性（biofunctionality）：指材料的物理机械化学性能使其在应用部位行使功能。 （二）化学性能 1、腐蚀：（corrosion）材料由于周围环境的化学侵蚀而产生的破坏/变质。 分为湿腐蚀：（电化学腐蚀）；干腐蚀：（高温氧化） 腐蚀的形态：均匀腐蚀，局部腐蚀。 变色：腐蚀发生的初级阶段，表面失去光泽或变色。 2、扩散：物体中原子分子向周围移动。 吸附：固液态表面的分子原子离子与接触相中的分子离子原子借静电力作用范德华力所产生的吸附现象。 1）化学吸附：吸附剂与吸附质之间化学反应所引起，有选择性，更牢固。 2）物理吸附：由分子间引力引起，无选择性。 吸附是表面效应，不影响内部。 吸水值：Wsp=（m2-m3）/V 溶解值：Wsl=（m1-m3）/V 3、老化：材料在加工，储存，使用过程中，物化性能，机械性能变坏的现象，主要针对高分子材料。 机理：自由基作用，外界环境使分子链产生自由基，引起分子链降解，交联，引起老化。
《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
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
口腔材料学试题及答案一、单选题（共 10 道试题，共 10 分。） 1. 合金化后金属的性质会发生变化，这些变化不包括：. 凝固点与熔点的分离 . 韧性增高 . 传导性下降 . 硬度降低 . 延展性降低 正确答案： 2. 下列哪些物质可以延缓高分子材料的聚合： . O2 . 酚类 . PO . 有机叔胺 . 樟脑醌 正确答案： 3. 汞合金中哪个相的存在对其性能有较大的不良的影响：. γ1相 . γ2相 . γ相 . η相 . ε相 正确答案： 4. 以下属于弹性可逆性印模材料的是： . 琼脂 . 藻酸盐 . 硅橡胶 . 印模膏 . 石膏 正确答案： 5. 石膏类包埋材料的组成不包括： . 石英 . α-SO4·1/2H2O . 石墨 . 硼酸 . 磷酸盐 正确答案： 6. 对蜡型材料的性能要求不应包括： . 在软化温度时可以塑形 . 热胀率要小 . 流动性要好 . 应力松弛明显 . 颜色易于区别 正确答案： 7. 以下说法错误的是： . 比色结果不会受到光源的影响 . 牙本质的颜色是比色的主体 . 尖牙颜色饱和度较中切牙高 . 颈部颜色较切端色度深
. 随年龄增长，牙色明度降低 正确答案： 8. 熟石膏的混水率为： . 0.1 . 0.3 . 0.5 . 0.7 . 1 正确答案： 9. 口腔材料的使用应满足哪些性能： . 生物安全性 . 机械强度 . 化学稳定性 . 美观 . 以上均对 正确答案： 10. 室温固化义齿基托树脂主要用途不正确的是：. 制作暂时冠 . 义齿修理 . 可摘局部义齿基托 . 义齿重衬 . 活动矫治器 正确答案： 二、名词解释（共 10 道试题，共 30 分。） 1. 尺寸变化 2. 应力 3. 包埋材料 4. 生物相容性 5. [正]比例极限 6. 粘接 7. 陶瓷 8. 合金 9. 老化 答： 10. 复合树脂 答：
第一章 口腔材料:为了对缺损或缺失的软硬组织进行人工修复,恢复其外形与功能,所使用的主要就是人工合成的材料或其组合物,这些材料被称为口腔材料 口腔材料的分类: 1、按材料性质分类:有机高分子材料,无机金属材料,金属材料 2、按材料用途分类:修复材料,辅助材料 第二章 构成现在材料科学的三大支柱:无机非金属材料、金属材料与高分子材料 合金特性: 1、熔点与凝固点:合金没有固定的熔点与凝固点,多数合金的熔点一般比各成分金属的低 2、力学性能:合金强度及硬度较其所组成的金属大,而延性及展性一般均较所组成的金属为低 3、传导性:合金的导电性与导热性一般均较组成的金属差,其中尤以导电性减弱更为明显 4、色泽:合金的色泽与所组成金属有关 5、腐蚀性:加入一定的铬、镍、锰与硅等可提高合金的耐腐蚀性 口腔金属分类: 1.贵金属:金(Au),铂(Pt),铱(Ir),锇(Os),钯(Pd),铑(Rh),钌(Ru)、(不包括银) 2.非贵金属 贵金属合金:合金中一种或几种贵金属总含量不小于25wt%的合金 金属的成型方法:铸造,锻造,机械加工,粉末冶金,电铸与选择性激光烧结成型 金属的腐蚀:化学腐蚀与电化学腐蚀 口腔内可以形成原电池的情况: 1.摄取的食物中含有一些弱酸、弱碱与盐类物质,食物残屑经分解发酵可产生有机酸等均可构成原电池。 2.口腔内两种不同组成的金属相并存或相接触,可形成原电池,使相对活泼的金属被腐
蚀,两种金属间的活泼程度差异越大腐蚀越快。 3.口腔捏金属表面的裂纹、铸造缺陷及污物的覆盖等能降低该处唾液内的氢离子浓度而形成原电池正极,金属呈负极,由此构成原电池使金属腐蚀。 4.因冷加工所致金属内部存在残余应力,有应力部分将成为负极而被腐蚀 影响金属腐蚀的因素: 1,组织结构的均匀性 2.材料本身的组成、微结构、物理状态、表面形态以及周围介质的组成与浓度 3.环境变化如湿度与温度的改变,金属表面接触的介质的运动与循环 4.腐蚀产物的溶解性与其性质等 金属的防腐蚀: 1.使合金组织结构均匀 2.避免不同金属的接触 3.经冷加工后所产生的应力需通过热处理减小或消除 4.修复体表面保持光洁无缺陷 5.加入耐腐蚀元素。 陶瓷的结构:晶相、玻璃相与气相 与金属相比,陶瓷的力学性能有以下特点: 1.高硬度 2.高弹性模量,高脆性 3.低拉伸强度、弯曲强度与较高的压缩强度 4、优良高温强度与低抗热震性 单体:由能够形成结构单元的分子所组成的化合物称作单体,也就是合成聚合物的原料 聚合度:化合物中重复单元数成为聚合度,就是衡量高分子大小的指标 高分子材料分为:橡胶,纤维与塑料三大类; 单个高分子从几何结构分为线型、支链与交联三种类型
1.聚合物的产生：聚合物的产生方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合、乳液聚合等。 2.润湿性：液体在固体表面扩散的趋势称为液体对固体的~。可由液体在固体表面的接触角的大小来表示。接触角越小，润湿性越好。润湿是粘结的必要条件。 3.彩色三个特性，由色调、彩度和明度三个特性构成 4.弹性变形和塑性变形 弹性变形：物体在外力作用下产生的变形。外力去除后变形的物体可完全恢复其形状。这种变形称为~。 塑性性变：如果外力取出后变形外力去除后变形的物体发生永久性变形不能完全恢复其原始形状，则称~。 5.弹性模量：是度量材料刚性的量，也称杨氏模量，指在弹性状态下应力与应变的比值。弹性模量越大，刚性越大。 6.疲劳：是指材料在交变应力作用下发生失效或断裂的现象。此时的断裂称为~断裂 7.延性：是指材料在受到拉力而产生破坏之前的塑性变化能力，可通过测量材料断裂后延伸率以及拉伸试样面积的减小来测定材料的延性。 8.展性：材料在压应力下承受一定的永久变形而不断裂的性质称为~。 9.硬度：是固体材料局部抵抗硬物压入其表面的能力，是衡量材料软硬程度的指标。 10.硬度测量的方法有三种：表面划痕发、表面压入法、回跳法。 11.蠕变：是指固体材料在保持应力不变的条件下，应变随时间延长而增加的现象。 12.老化：高分子材料在加工、贮存和使用过程中犹豫内外因素的综合作用，其物理、化学性质和力学性能逐渐变坏的现象，称为~。 13.扩散：物体中原子和分子向周围移动的现象，称为扩散。 14.吸附：固体或液体表面的离子、原子或分子与接触相中的离子、原子或分子之间，借助于静电力或分子见范德瓦耳斯力所产生的吸着现象。 15.银汞合金：是一种特殊的合金。它是由银合金粉与汞在室温下混合后形成的坚硬合金。这一形成合金的过程称作汞齐化。银汞合金的优良性能，是一种使用悠久的牙齿充填修复材料。 16.汞的污染与保护：临床在应用银汞合金时应注意防护，可采取以下措施 1）银汞合金的手工调和研磨应当在密闭且有通风的调和箱内进行 2）操作过程中皮肤不要接触汞及其调和物 3）汞应保存在不易破损的密闭容器中，且远离热源 4）磨除旧银汞充填物时，应使用大量喷水，术者宜戴口罩或面具，以免吸入汞尘 5）从口腔内清除的银汞合金碎屑不应排入下水道，而应集中收集于装有水的容器中防止汞对环境的污染。 6）胶囊使用后应立即盖紧，并收集于密闭容器中 7）诊室要保持通风良好，工作台面应无渗漏，并有突起的边缘，以防汞滴溢流，有利于收集、清除溅落的汞滴 8）诊室地面最好用易于清洁的无缝材料铺盖，并延续至墙上10cm以上 9）如果汞洒落地面，应在洒落处洒上硫磺粉，然后再清除处理 10）不可对银汞合金加热 17.玻璃离子水门汀的应用：适用范围玻璃离子水门汀主要用于牙缺损的充填修复、固定修复体及正畸附件的粘固、窝洞的垫底及衬层，还可用于封闭窝沟点隙应用注意事项通常作充填修复材料时的粉液比为3:1（质量比），作为粘固时粉液比为1.25—1.5：1（质量比）将粉、液置于清洁，干燥的玻璃板上，用塑料拌刀进行调和，金属调拌刀会导致调和物颜色变灰。一旦量取好，粉液应当尽快调和，以免液剂中水分挥发。通常在45秒内
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。
名词解释 #线胀系数linear expansion coefficient 是指固体物质的温度每改变 1 摄氏度时，其长度的变化和它在0 摄氏度时的长度之比。它是 -1 表示物体长度随温度变化的物理量，单位为每【开尔文】，符号为K #弹性模量modulus of elasticity 是量度材料刚性的量，也称杨氏模量，它是指材料在弹性状态下的应力与应变的比值，在应力-应变曲线上，弹性模量就是弹性变形阶段应力-应变线段的斜率，即单位弹性应变所需的 应力，它表示材料抵抗弹性形变的能力，也称刚度 #粘结bonding/adhesion 是指两个同种或异种的固体物质通过介于两者表面的另一种物质作用而产生牢固结合的现 象。 #生物相容性biocompatibility 是指在特定应用中，材料产生适当的宿主反应的能力。包括组织对材料的影响及材料对组织 的影响。 #生物安全性biological safety 是指材料制品是否具有安全使用的性质，亦即材料制品对人体的毒性，人体应用后是否会因 材料的有害成分对人体造成短期或长期的损害 #生物功能性biofunctionability 指材料的物理机械及化学性能能使其在应用部位行使功能的性质。 口腔材料学 是将材料科学与口腔医学结合在一起的一门界面科学，主要内容包括口腔医学应用的各种人 工材料的种类、性能特点、用途和应用中应当注意的问题。 弹性形变elastic deformation 物体在外力作用下产生形变，外力去除后变形的物体可完全恢复其原始形状则称为~ 塑性形变plastic deformation 物体在外力作用下产生形变，若外力去除后变形的物体不能完全恢复其原始形状，则称为~ 应力stress 物体发生形变时内部产生了大小相等但方向相反的反作用抵抗外力，定义单位面积上的这种 反作用力为应力。 弹性极限elastic limit 材料不发生永久形变所能承受的最大应力值。 汞齐化amalgamation 汞在室温下是液态，由银合金粉与汞在室温下混合后形成坚硬合金，这一形成合金的过程称~。
树脂基复合材料成型工艺介绍（1）：模压成型工艺 模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内，经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点：①生产效率高，便于实现专业化和自动化生产；②产品尺寸精度高，重复性好；③表面光洁，无需二次修饰；④能一次成型结构复杂的制品；⑤因为批量生产，价格相对低廉。 模压成型的不足之处在于模具制造复杂，投资较大，加上受压机限制，最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展，压机吨位和台面尺寸不断增大，模压料的成型温度和压力也相对降低，使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展，目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。 模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料，投入到金属模具内，在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行，用途广泛。根据具体操作上的不同，有预混料模压和预浸料模压法。 ②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，裁剪成所需的形状，然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布（带），通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上，再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。⑥片状塑料（SMC）模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料，然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料，将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂（树脂混合物），在一定的温度和压力下成型。 模压料的品种有很多，可以是预浸物料、预混物料，也可以是坯料。当前所用的模压料品种主要有：预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。 1、原材料 （1）合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有：①对增强材料有良好的浸润性能，以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结；②有适当的粘度和良好的流动性，在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔；③在压制条件下具有适宜的固化速度，并且固化过程中不产生副产物或副产物少，体积收缩率小；④能够满足模压制品特定的性能要求。按以上的选材要求，常用的合成树脂有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。为使模压制品达到特定的性能指标，在选定树脂品种和牌号后，还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。 （2）增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等，也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物（布）和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维（如芳纶纤维、尼龙纤维等）和天然纤维（如亚麻布、棉布、煮炼布、不煮炼布等）等品种。有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增
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。