复合材料工艺及设备概论

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第二章 原材料,原材料：基体材料,增强材料,添加剂,基体材料,聚合物基,复合材料,无机非金属基,复合材料,金属基,复合材料,聚合物,基体材料：,热固性树脂,、,热塑性树脂,、橡胶,增强材料：,各种纤维，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等。,2、1,基体材料,热固性树脂,1.不饱和聚酯树脂,2环氧树脂,3. 酚醛树脂,热塑性树脂,聚烯烃、氟树脂、聚酰胺、聚酯、聚碳酸酯、聚甲醛、聚丙烯-,丁,二烯-苯乙烯（ABS树脂）、聚苯乙烯-丙烯腈等。,2. 1.,1,不饱和聚酯树脂,常用的基体材料，主要用于玻璃纤维复合材料。,占玻璃纤维复合材料用树脂总量的80以上。,不饱和聚酯是不饱和二元羧酸（或酸酐）或它们与饱和二元羧酸（或酸酐）组成的混合酸与多元醇缩聚而成的,。,不饱和聚酯树脂,主链上同时具有重复,酯键,和,不饱和双键,的一类线型聚合物。,1.,不饱,和,聚酯树脂的物理和化学性质,物理性质,不饱和聚酯树脂的密度在1.111.20左右,。,热性,能,绝大多数不,饱,饱和聚酯树,脂,脂的热变形,温,温度都在5060,，,，一些耐热,性,性好的树脂,则,则可达120。,力学性能,不饱和聚酯,树,树脂具有较,高,高的拉伸、,弯,弯曲、压缩,等,等强度。,耐化学腐,蚀,蚀性能,不饱和聚酯,树,树脂耐水、,稀,稀酸、稀碱,的,的性能较好,，,，耐有机溶,剂,剂的性能差,，,，,介电性能,不饱和聚,酯,树脂,的,的介,电,电性,能,能良,好,好。,化学,性,性质,不饱,和,和聚,酯,酯是,具,具有,多,多功,能,能团,的,的线,型,型高,分,分子,化,化合,物,物，,在,在其,骨,骨架,主,主链,上,上具,有,有酯,键,键和,不,不饱,和,和双,键,键，,而,而在,大,大分,子,子链,两,两端,各,各带,有,有,羧基,和,和羟,基,基,。,2.,商品,树,树脂,不饱,和,和聚,酯,酯树,脂,脂的,品,品种,很,多。,(1)通,用,用型,树,树脂,通用,型,型树,脂,脂主,要,要是,邻,邻苯,型,型不,饱,饱和,聚,聚酯,树,树脂,，,，亦,包,包括,部,部分,间,间苯,型,型不,饱,饱和,聚,聚酯,树,树脂,，,，它,们,们大,多,多用,于,于手,糊,糊玻,璃,璃纤,维,维增,强,强塑,料,料制,品,品。,(2)耐,热,热型,树,树脂,要求,不,不饱,和,和聚,酯,酯树,脂,脂在,高,高温,下,下应,用,用，,热,热变,形,形温,度,度较,低,低的,通,通用,型,型树,脂,脂就,不,不适,用,用。,耐热,型,型树,脂,脂的,热,热变,形,形温,度,度应,不,不小,于,于110,。,这类,树,树脂,具,具有,优,优异,的,的耐,腐,腐蚀,性,性能,和,和耐,水,水性,能,能，,商,商品,树,树脂,主,主要,有,有双,酚,酚A,型,型不,饱,饱和,聚,聚酯,树,树脂,、,、乙,烯,烯基,树,树脂,、,、间,苯,苯型,不,不饱,和,和聚,酯,酯树,脂,脂和,卤,卤代,聚,聚酯,树,树脂,等,等。,(3)耐,化,化学,型,型树,脂,脂,(4)阻,燃,燃型,树,树脂,阻燃,性能,(5)耐,候,候型,树,树脂,添加,紫,紫外,光,光吸,收,收剂,，,，提,高,高了,树,树脂,的,的耐,气,气候,性,性和,光,光稳,定,定性,。,。,(6)高,强,强型,树,树脂,这类,树,树脂,具,具有,高,高的,强,强度,和,和坚,韧,韧性,，,，主,要,要用,于,于纤,维,维缠,绕,绕工,艺,艺制,备,备的,复,复合,材,材料,。,(7)胶,衣,衣树,脂,脂,用于,复,复合,材,材料,的,的胶,衣,衣层,，,，以,提,提高,制,制品,的,的外,观,观（,美,美观,）,）、,质,质量,和,和使,用,用寿,命,命。,(8)SMC,或,或BMC,专,专用,树,树脂,(9)其,它,它类,型,型树,脂,脂,这是,近,近年,来,来的,新,新品,种,种，,如,如注,射,射、RTM、,拉,拉挤,等,等成,型,型工,艺,艺专,用,用树,脂,脂。,2.1.2,环氧,树,树脂,环氧,树,树脂,是,是一,类,类含,有,有两,个,个或,两,两个,以,以上,环氧,基,基团,的聚,合,合物,。,。,环氧,树,树脂,由于,活,活泼,环,环氧,基,基的,存,存在,，,，环,氧,氧树,脂,脂可,与,与多,种,种类,型,型的,固,固化,剂,剂发,生,生交,联,联反,应,应形,成,成三,元,元网,状,状结,构,构的,、,、不,溶,溶不,熔,熔的,体,体型,高,高分,子,子化,合,合物,。,。,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（1,）,）类,型,型多,树脂,组,组成,、,、固,化,化剂,和,和改,性,性剂,的,的不,同,同，,产,产品,性,性能,、,、用,途,途差,异,异很,大,大，,其,其形,态,态可,从,从极,低,低的,粘,粘度,到,到高,熔,熔点,的,的固,体,体.,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（2,）,）固,化,化容,易,易,根据,实,实际,要,要求,选,选用,不,不同,的,的固,化,化剂,和,和环,氧,氧体,系,系，,可,可在,0,-180C范,围,围内,快,快速,或,或缓,慢,慢固,化,化。,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（3,）,）成,型,型收,缩,缩率,低,低,固化,时,时无,水,水或,挥,挥发,物,物发,生,生，,因,因而,收,收缩,率,率极,小,小,环,环氧,树,树脂,是,是热,固,固性,树,树脂,中,中收,缩,缩性,最小,的一,种,种（,一,一般,都,都小,于,于2%）,。,。,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（4,）,）粘,结,结力,强,强,对金,属,属、,非,非金,属,属材,料,料有,很,很高,的,的粘,合,合力,。,。,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（5,）,）,力学,性,性能,好,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（6,）,）化,学,学稳,定,定性,好,好,耐酸,、,、碱,、,、溶,剂,剂、,耐,耐水,，,，耐,大,大多,数,数,霉菌,。,1.,环氧,树,树脂,的,的特,性,性,（7,）,）电,绝,绝缘,性,性好,在,宽广,的频,率,率和,温,温度,范,范围,内,内有,良,良好,的,的介,电,电性,能,能、,介,介电,强,强度,高,高，,耐,耐电,弧,弧、,耐,耐表,面,面漏,电,电。,2.分类,根据,分,分子,结,结构,，,，环,氧,氧树,脂,脂大,体,体上,可,可分,为,为五,大,大类,：,：,(1)缩,水,水甘,油,油醚,类,类环,氧,氧树,脂,脂,(2),缩,缩,水,水,甘,甘,油,油,酯,酯,类,类,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,(3),缩,缩,水,水,甘,甘,油,油,胺,胺,类,类,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,(4),线,线,型,型,脂,脂,肪,肪,族,族,类,类,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,(5),脂,脂,环,环,族,族,类,类,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,复,合,合,材,材,料,料,工,工,业,业,上,上,使,使,用,用,量,量,最,最,大,大,的,的,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,品,品,种,种,是,是,上,上,述,述,第,第,一,一,类,类,缩,缩,水,水,甘,甘,油,油,醚,类,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,。,双,酚,酚A,型,型,环,环,氧,氧,树,树,脂,脂,2.1.3,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,酚,类,类,和,和,醛,醛,类,类,的,的,缩,缩,聚,聚,产,产,物,物,通,通,称,称,为,为,酚,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,。,。,一,般,般,常,常,指,指,由,由,苯,酚,酚,和,甲,醛,醛,经,缩,缩,聚,聚,反,反,应,应,而,而,得,得,的,的,合,合,成,成,树,树,脂,脂,。,。,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,是,是,工,工,业,业,上,上,最,最,早,早,生,生,产,产,的,的,一,一,种,种,合,合,成,成,树,树,脂,脂,。,。,由,于,于,原,原,料,料,的,的,组,组,份,份,用,用,量,量,比,比,以,以,及,及,催,催,化,化,剂,剂,的,的,不,不,同,同,，,，,酚,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,可,可,分,分,为,为,热,塑,塑,性,性,树,树,脂,脂,和,热,固,固,性,性,树,树,脂,脂,两,大,大,类,类,。,。,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,虽,虽,然,然,是,是,最,最,老,老,的,的,一,一,类,类,热,热,固,固,性,性,树,树,脂,脂,，,，,但,但,由,由,于,于,它,它原,料,料,易,易,得,得,，,，,合,合,成,成,方,方,便,便，,以,以,及,及,酚,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,具,具,有,有,良,良,好,好,的,的,机,机,械,械,强,强,度,度,和,和,耐,耐,热,热,性,性,能,能,，,，,尤,尤,其,其,具,具,有,有,突,突,出,出,的,的瞬,时,时,耐,耐,高,高,温,温,烧,烧,蚀,蚀性,能,能,，,，,而,而,且,且,树,树,脂,脂,本,本,身,身,又,又,有,有,广,泛,泛,改,改,性,性,的,余,余,地,地,，,，,所,所,以,以,目,目,前,前,酚,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,仍,仍,广,广,泛,泛,用,用,于,于,制,制,造,造,玻,玻,璃,璃,纤,纤,维,维,增,增,强,强,塑,塑,料,料,、,、,碳,碳,纤,纤,维,维,增,增,强,强,塑,塑,料,料,等,等,复,复,合,合,材,材,料,料,。,。,酚,醛,醛,树,树,脂,脂,复,复,合,合,材,材,料,料,尤,尤,其,其,在,在,宇,宇,航,航,工,工,业,业,方,方,面,面,（,（,空,空,间,间,飞,飞,行,行,器,器,、,、,火,火,箭,箭,、,、,导,导,弹,弹,等,等,）,）,作,作,为,为,瞬,瞬,时,时,耐,耐,高,高,温,温,和,和,烧,烧,蚀,蚀,的,的,结,结,构,构,材,材,料,料,有,有,着,着,非,非,常,常,重,重,要,要,的,的,用,用,途,途,。,。,2.1.4,其,它,它,热,热,固,固,性,性,树,树,脂,脂,1,.,三,聚,聚,氰,氰,胺,胺,甲,甲,醛,醛,树,树,脂,脂,三,聚,聚,氰,氰,胺,胺,甲,甲,醛,醛,树,树,脂,脂,是,是,由,由,三,聚,聚,氰,氰,胺,胺,和,甲,甲,醛,醛,缩,缩,聚,聚,而,而,成,成,的,的,热,热,固,固,性,性,树,树,脂,脂,。,。,用,玻,玻,璃,璃,纤,纤,维,维,增,增,强,强,的,的,三,三,聚,聚,氰,氰,胺,胺,甲,甲,醛,醛,层,层,压,压,板,板,具,具,有,有,高,高,的,的,力,力,学,学,性,性,能,能,、,、,优,优,良,良,的,的,耐,耐,热,热,性,性,和,和,电,电,绝,绝,缘,缘,性,性,及,及,自,自,熄,熄,性,性,。,。,2,、,、,呋,呋,喃,喃,树,树,脂,脂,由,糠,糠,醛,醛,或,或,糠,糠,醇,醇,本,本,身,身,进,进,行,行均,聚,聚或,与,与,其,其,它,它,单,单,体,体,进,进,行,行共,聚,聚而,得,得,到,到,的,的,产,产,物,物,，,，,称,称,为,为,呋,呋,喃,喃,树,树,脂,脂,。,。,3.,有,机,机,硅,硅,树,脂,脂,用,这,这,类,类,树,树,脂,脂,制,制,造,造,的,的,玻,玻,璃,璃,纤,纤,维,维,增,增,强,强,复,复,合,合,材,材,料,料,，,，,在,在较,高,高,的,的,温,温,度,度范,围,围,内,内,（,（200,250,）,）,长,长,时,时,间,间,连,连,续,续,使,使,用,用,后,后,，,，,仍,仍,能,能,保,保,持,持,优,优,良,良,的,的,电,电,性,性,能,能,，,，,同,同,时,时,，,，,还,还,具,具,有,有,良,良,好,好,的,耐,电,电,弧,弧,性,性,能,能,及,及,憎,憎,水,水,防,防,潮,潮,性,性,能,能,。,。,（1,）,）,热,热,稳,稳,定,定,性,性,热,稳,稳,定,定,性,性,范,范,围,围,可,可,达,达200,250,（2,）,）,力,力,学,学,性,性,能,能,有,机,机,硅,硅,树,树,脂,脂,固,固,化,化,后,后,的,的,力,力,学,学,性,性,能,能,不,高,高,（3,）,）,电,电,性,性,能,能,有,机,机,硅,硅,树,树,脂,脂,具,具,有,有,优,优,良,良,的,的,电,电,绝,绝,缘,缘,性,性,能,能,，,，,它,它,的,的,击,击,穿,穿,强,强,度,度,、,、,耐,耐,高,高,压,压,电,电,弧,弧,及,及,电,电,火,火,花,花,性,性,能,能,均,均,较,较,优,优,异,异,。,。,（4,）,）,憎,憎,水,水,性,性,有,机,机,硅,硅,树,树,脂,脂,的,的,吸,吸,水,水,性,性,很,低,低,2.1.5,热,塑,塑,性,性,树,树,脂,脂,热,塑,塑,性,性,树,树,脂,脂,：,聚,烯,烯,烃,烃,、,、,氟,氟,树,树,脂,脂,、,、,聚,聚,酰,酰,胺,胺,、,、,聚,聚,酯,酯,、,、,聚,聚,碳,碳,酸,酸,酯,酯,、,、,聚,聚,甲,甲,醛,醛,、,、,聚,聚,丙,丙,烯,烯-,丁,二,烯,烯-,苯,苯,乙,乙,烯,烯,（,（ABS,树,树,脂,脂,）,）,、,、,聚,聚,苯,苯,乙,乙,烯,烯-,丙,丙,烯,烯,腈,腈,等,等,。,。,2.1.6,高,性,性,能,能,树,树,脂,脂,高,性,性,能,能,树,树,脂,脂,通,通,常,常,具,具,有,有,优,优,良,良,的,的,力,力,学,学,、,、,电,电,学,学,、,、,热,热,学,学,、,、,耐,耐,化,化,学,学,腐,腐,蚀,蚀,等,等,综,综,合,合,性,性,能,能,，,，,其,其,中,中,尤,尤,以,以,耐,耐,高,高,温,温,性,性,能,能,最,最,重,重,要,要,。,。,它,们,们,的,的,问,问,世,世,给,给,复,复,合,合,材,材,料,料,提,提,供,供,了,了,高,高,性,性,能,能,的,的,基,基,体,体,材,材,料,料,，,，,促,促,进,进,了,了,复,复,合,合,材,材,料,料,迅,迅,速,速,地,地,向,向,高,高,性,性,能,能,复,复,合,合,材,材,料,料,（,（AdvancedCompositeMaterials,ACM,）,）,的,的,发,发,展,展,，,，,从,从,而,而,促,促,使,使,宇,宇,航,航,、,、,航,航,空,空,、,、,太,太,空,空,武,武,器,器,、,、,先,先,进,进,军,军,事,事,武,武,器,器,、,、,电,电,子,子,技,技,术,术,等,等,以,以,更,更,惊,惊,人,人,的,的,速,速,度,度,发,发,展,展,。,。,1,.,聚,酰,酰,亚,亚,胺,胺,这,类,类,树,树,脂,脂,具,具,有,有,以,以,下,下,特,特,性,性,：,：,在,在,宽,宽,广,广,的,的,温,温,度,度,范,范,围,围,内,内,保,保,持,持,高,高,的,的,强,强,度,度,。,。,高的,热,热稳定,性,性和氧,化,化稳定,性,性。,优良,的,的,耐腐蚀,特性。,优良,的,的电性,能,能，在,高,高温下,电,电性能,基,基本保,持,持恒定,。,。,具有,自,自熄性,能,能，发,烟,烟量小,。,。,2,.,聚砜和,聚,聚醚砜,聚砜和,聚,聚醚砜,具,具有下,述,述特性,：,：,具有,优,优良的,耐,耐热及,耐,耐老化,性,性，其,优,优良的,力,力学性,能,能可以,保,保持到200,；,在宽,广,广的温,度,度和频,率,率范围,内,内具有,优,优良的,电,电性能,；,；,具有,优,优良的,耐,耐X射,线,线、,射,射线和,射线,性,性能；,具有,优,优良的,耐,耐火焰,作,作用；,纯树,脂,脂制品,具,具有透,明,明性。,3,.,聚苯硫,醚,醚,聚苯硫,醚,醚是目,前,前被认,为,为耐热,性,性最佳,的,的聚合,物,物之一,。,。,它可以,在,在300短,期,期受载,，,，在240,时,时可以,长,长期使,用,用。,它具有,特,特别显,著,著的耐,化,化学腐,蚀,蚀性能,，,，经高,温,温、长,期,期在腐,蚀,蚀介质,中,中使用,后,后，聚,合,合物的,性,性能仍,然,然保持,完,完好。,4,.,聚芳醚,酮,酮,聚芳醚,酮,酮中最,重,重要的,是,是聚醚,醚,醚酮（PEEK）,。,PEEK,最高长,期,期使用,温,温度可,达,达200，,PEEK有优,良,良的化,学,学稳定,性,性，除,一,一些如,浓,浓硫酸,等,等强酸,外,外，在,常,常温下,几,几乎可,以,以耐所,有,有的化,学,学试剂,。,。,5.,双马来,酰,酰亚胺,树,树脂,双马来,酰,酰亚胺,具,具有良,好,好的耐,热,热性,军用,飞,飞机.,2.2,增,增,强,强材料,2.2.1,玻璃,纤维（glassfiber）,1893年美,国,国研究,成,成功。,世界上,三,三十国,家,家生产,，,，40005000种。,我国玻,璃,璃纤维,工,工业始,于,于1958年,，,，产量,居,居世界,第,第五位,。,。,玻璃纤,维,维（Glass Fiber）,玻璃纤,维,维价格,便,便宜，,品,品种多,，,，适于,编,编织各,种,种玻璃,布,布。,1、玻,璃,璃纤维,的,的分类,分类,单丝直,径,径,纤维外,观,观,玻璃原,料,料,纤维特,性,性,(1),按玻璃,原,原料分,类,类,碱性氧,化,化物含,量,量,有碱玻,璃,璃纤维,大,大于12,中碱玻,璃,璃纤维6,12,低碱玻,璃,璃纤维2,6,无碱玻,璃,璃纤维,小,小,于,于1,无碱玻,纤,纤,亦称E-玻纤,，,，目,前,前是应,用,用最广,泛,泛的一,种,种玻璃,纤,纤维用,玻,玻璃成,分,分.,具有良,好,好的电,气,气绝缘,性,性及机,械,械性能,，,，化学,稳,稳定性,好,好,广,广泛,用,用于复,合,合材料,的,的增强,材,材料.,中碱玻,纤,纤,亦称C-玻纤,，,，其特,点,点是耐,化,化学性,特,特别是,耐,耐酸性,优,优于无,碱,碱玻璃,，,，但电,气,气性能,差,差，机,械,械强度,低,低于无,碱,碱玻璃,纤,纤维10%20%,，,，,(,2,),按,按纤维,外,外观分,类,类,按纤维,外,外观分,类,类,连续纤,维,维,短切纤,维,维,玻璃粉,(,3,),按,按纤维,特,特性分,类,类,按纤维,特,特性分,类,类,高强度,纤,纤维：S玻纤,，,，强度,高,高。,低介纤,维,维：D,玻,玻纤，,电,电绝缘,性,性好。,耐化学,药,药品纤,维,维：C,玻,玻纤，,耐,耐腐蚀,。,。,耐电腐,蚀,蚀纤维,：,：E-CR玻,纤,纤,2.,玻璃布,1)平,纹,纹布,布面平,整,整，适,宜,宜于制,作,作简单,或,或平坦,的,的玻璃,钢,钢制品,。,2)斜,纹,纹布,它具有,良,良好的,铺,铺覆性,和,和变形,性,性，适,用,用于制,造,造双曲,面,面制品,或,或复杂,形,形状的,玻,玻璃钢,制,制品。,3)缎,纹,纹布,缎纹布,比,比斜纹,布,布更柔,软,软，有,良,良好铺,覆,覆性，,适,适用于,铺,铺复型,面,面复杂,的,的玻璃,钢,钢制品,。,。,2.2.2,碳纤维carbonfiber,碳纤维,是,是由有,机,机纤维,或,或低分,子,子烃气,体,体原料,加,加热至1500所,形,形成的,纤,纤维状,碳,碳材料,，,，其碳,含,含量在90%,以,以上。,碳纤维carbonfiber,碳纤维,的,的研究,有,有100多年,的,的历史.,碳纤维,碳纤维,最,最突出,的,的优点,是,是：,强度高,、,、模量,高,高、密,度,度小；,耐高温,，,，可在2000摄氏,度,度使用,，,，3000摄,氏,氏度非,氧,氧化真,氛,氛中不,熔,熔不软,；,；,耐酸，,能,能耐浓,盐,盐酸、,硫,硫酸、,磷,磷酸、,苯,苯、丙,酮,酮等介,质,质浸蚀,；,；,热膨胀,系,系数小,，,，约等,于,于零；,热导率,高,高；,导电性,好,好；,摩擦系,数,数小并,具,具润滑,性,性。,碳纤维,是一类,极,极为重,要,要的高,性,性能增,强,强材料,。,。,碳纤维,的,的应用,（1）,宇,宇航工,业,业,用作导,弹,弹防热,及,及结构,材,材料如,火,火箭喷,管,管、鼻,锥,锥,。,碳纤维,的,的应用,（2）,航,航空工,业,业,用作主,承,承力结,构,构材料,，,，如主,翼,翼、尾,翼,翼和机,体,体；次,承,承力构,件,件，如,方,方向舵,、,、起落,架,架,等。,碳纤维,的,的应用,（3）,交,交通运,输,输,制造渔,船,船、鱼,雷,雷快艇,、,、快艇,和,和巡逻,艇,艇,等。,碳纤维,的,的应用,（4）,运,运动器,材,材,用作网,球,球、羽,毛,毛球、,和,和壁球,拍,拍及杆,、,、棒球,、,、曲棍,球,球和高,尔,尔夫球,杆,杆、自,行,行车、,赛,赛艇、,钓,钓杆、,滑,滑雪板,、,、雪车,等,等。,碳纤维,的,的应用,（5）,土,土木建,筑,筑,幕墙、,嵌,嵌板、,间,间隔壁,板,板、桥,梁,梁、架,设,设跨度,大,大的管,线,线、地,板,板、窗,框,框、管,道,道、海,洋,洋浮杆,、,、抗震,救,救灾用,补,补强材,料,料。,2.2.3,芳纶纤,维,维,芳纶是,芳,芳香族,聚,聚酰胺,类,类纤维,的,的通称,。,。,芳纶纤,维,维是一,种,种高性,能,能纤维,。,。,芳纶纤,维,维,杜邦公,司,司于1973,年,年研究,成,成功了,一,一类全,对,对位芳,香,香族聚,酰,酰胺纤,维,维，商,品,品名称Kevlar,（,（凯夫,拉,拉）纤,维,维。,芳纶纤,维,维的分,类,类,芳纶纤,维,维有两,大,大类：,全芳族,聚,聚酰胺,纤,纤维,杂环芳,族,族聚酰,胺,胺纤维,全芳族,聚,聚酰胺,纤,纤维,主要包,括,括对位的聚对,苯,苯二甲,酰,酰对苯,二,二胺和,聚,聚对苯,甲,甲酰胺,纤,纤维、间位的聚间,苯,苯二甲,酰,酰间苯,二,二胺和,聚,聚间苯,甲,甲酰胺,纤,纤维、共聚芳酰胺,纤,纤维以,及,及如引,入,入折叠,基,基、巨,型,型侧基,的,的其它,芳,芳族聚,酰,酰胺纤,维,维。,杂环芳族聚,酰,酰胺纤维,是指含有氮,、,、硫等杂质,原,原子的二胺,和,和二酰氯缩,聚,聚而成的芳,纶,纶纤维,。,1、聚对苯,二,二甲酰对苯,二,二胺（PPTA）纤,维,维,PPTA纤,维,维是芳纶在,复,复合材料中,应,应用最为普,遍,遍的一个品,种,种。,中国于80,年,年代中期试,生,生产此纤维,，,，定名为芳,纶,纶1414,（,（芳纶II,）,）。,2、聚对苯,甲,甲酰胺（PBA）纤维,中国于80,年,年代初期曾,试,试生产此纤,维,维，定名为,芳,芳纶14（,芳,芳纶I）。,芳纶I的拉,伸,伸强度比芳,纶,纶II低约20%，但,拉,拉伸模量却,高,高出50%,以,以上。,凯夫拉纤维,是,是一类高强,度,度、高模量,、,、耐高温、,耐,耐腐蚀、低,密,密度的新型,纤,纤维。,由于它们有,一,一系列优异,性,性能，在很,多,多重要工业,部,部门得到了,广,广泛的应用,。,。,尤其是在航,天,天、航空等,国,国防部门，,可,可制成火箭,发,发动机壳体,；,；飞机的各,种,种整流罩、,舵,舵面和发动,机,机舱；坦克,、,、装甲车、,飞,飞机、舰艇,的,的防弹板；,防,防弹头盔及,防,防弹衣等。,在其他民用,方,方面，可制,成,成各种体育,用,用品、轮胎,和,和船舶。,2.2.4,超高分子量,聚,聚乙烯纤维UHMW,PE,超高分子量,聚,聚乙烯纤维,（,（,UltraHighMolecularWeight PolyethyleneFiber,，简称,UHMW-PE,纤维）,。,是采用冻胶,纺,纺丝,-,超倍热拉伸,技,技术（,Gel Spinning Method-UltraDrawing Technology,）制得的。,由于该纤维密度低（0. 97）、比强,度,度、比模量,高,高等众多优,异,异特性,。,从海上油田,的,的系泊绳到,高,高性能轻质,复,复合材料方,面,面均显示出,极,极大的优势,，,，在现代化,战,战争和宇航,、,、航空、航,天,天、海域防,御,御装备等领,域,域发挥着举,足,足轻重的作,用,用。,该纤维在汽,车,车制造、船,舶,舶制造、医,疗,疗器械、体,育,育运动器材,等,等领域亦有,广,广阔的应用,前,前景。,2.3,复合材料添,加,加剂,添加剂是复,合,合材料产品,在,在生产或加,工,工过程中需,要,要添加的辅,助,助化学品通,称,称为添加剂,或,或助剂,。,。,2.3.1,添加剂在复,合,合材料中的,作,作用,（1）稳定,化,化作用,稳定化添加,剂,剂主要是抑,制,制由,氧、光和热,等引起的复,合,合材料在制,备,备、加工和,应,应用时产生,的,的老化过程。,（2）改善,力,力学性能,为了改善某,些,些力学性能,，,，如拉伸强,度,度、硬度、,刚,刚性、,抗冲击强度,等，可在复,合,合材料制备,加,加工时，添,加,加一些可以,改,改善力学性,能,能的添加剂,。,。,（3）改善,加,加工性能,稀释剂的加入可以,降,降低树脂的,粘,粘度，改善,胶,胶液对增强,材,材料的浸润,性,性,。,润滑剂的加入可以,提,提高聚合物,分,分子之间以,及,及聚合物与,增,增强材料之,间,间的润滑性,，,，从而改善,复,复合材料的,加,加工性。,（,4）阻燃作,用,用,随着复合材,料,料在航空、,汽,汽车、建筑,及,及电器等方,面,面应用的迅,速,速扩大，对,其,其阻燃性能,的,的要求也越,来,来越高,。,树脂基复合,材,材料基体多,数,数是由碳氢,化,化合物构成,的,的有机聚合,物,物，具有可,燃,燃性,。,（5）改进,表,表面性能,为了防止复,合,合材料加工,和,和使用时产,生,生静电的危害，在,复,复合材料制,备,备时常常加,入,入一类具有,表,表面活性的,添,添加剂物质,，,，以改善复,合,合材料的表,面,面性能，这,类,类添加剂包,括,括抗静电剂,和,和防雾剂等,。,。,（6）改善,外,外观质量,在复合材料,及,及其制品加,工,工或制备时,，,，为了改善,复,复合材料及,其,其制品的外,观,观质量，常,加,加入一类能,赋,赋予复合材,料,料外观光洁,或,或使制品具,有,有各种色彩,的,的添加剂，,如,着色剂,。,2.3.2,添加剂的,种类,1. 偶联,剂,剂,偶联剂是一,类,类具有两,种,不同性质官,能,能团的物质,，,，它们分子,中,中的一部分,官,官能团可与,有,有机分子反,应,应，另一部,分,分官能团可,与,与无机物反,应,应,。,偶联剂在复,合,合材料中的,作,作用在于它,既,既能与增强,材,材料表面的,某,某些基团反,应,应，又能与,基,基体树脂反,应,应，在增强,材,材料与树脂,基,基体之间形,成,成一个界面层,，增强了增,强,强材料与树,脂,脂之间粘合,强,强度，提高,了,了复合材料,的,的性能。,（1）,铬络合物,偶联剂,（2）,硅烷,偶联剂,（3）钛酸,酯,酯偶联剂,（4）其它,偶,偶联剂,：,镁类偶联剂,锡类偶联剂,2.,增韧剂,增韧剂是具,有,有降低复合,材,材料脆性和,提,提高复合材,料,料抗冲击性,能,能的一类助,剂,剂。,活性增韧剂,非活性增韧,剂,剂,活性增韧剂是指其分子,链,链上含有能,与,与基体树脂,反,反应的活性,基,基团，它能,形,形成网络结,构,构，增加一,部,部分柔性链,，,，从而提高,复,复合材料的,抗,抗冲击性能,。,。,非活性增韧,剂,剂则是一类与,基,基体树脂很,好,好相溶、但,不,不参与化学,反,反应的增韧,剂,剂。,（1）橡胶,类,类增韧剂,该类增韧剂,的,的品种主要,有,有液体聚硫,橡,橡胶、液体,聚,聚丁二烯橡,胶,胶、丁腈橡,胶,胶、乙丙橡,胶,胶及丁苯橡,胶,胶等。,（2）热塑,性,性弹性体,主要包括聚,氨,氨酯类、苯,乙,乙烯类、聚,烯,烯烃类、聚,酯,酯类、聚酰,胺,胺类等,。,（3）其它,增,增韧剂,低分子聚酰,胺,胺和低分子,的,的非活性增,韧,韧剂,。,3. 稀释,剂,剂,稀释剂的作,用,用是降低树,脂,脂粘度，使,树,树脂具有流,动,动性，改善,树,树脂对增强,材,材料、填料,等,等的浸润性,；,；,控制固化时,的,的反应热；,延长树脂固,化,化体系的适,用,用期；,填料用量增,加,加，降低成,本,本。,4.,抗氧剂,抗氧剂是一,类,类能抑制或,减,减缓,复合,材料氧化反,应,应速度的物,质,质。,（1）,胺类,（2）,酚类,（3）亚磷,酸,酸酯类,（4）其它,抗,抗氧剂,：,硫代酯类及,有,有机金属盐类,5. 光稳,定,定剂,光稳定剂是,一,一类能够抑,制,制或减弱光,降,降解作用，,提,提高复合材,料,料耐光性能,的,的物质,。,光稳定剂的,品,品种很多,：,按作用机理,分,分类，包括,有,有光屏蔽剂,类,类、紫外线,吸,吸收剂类、,自,自由基捕获,剂,剂类及淬灭,剂,剂类。,按化学结构,分,分类，有水,杨,杨酸酯类、,二,二苯甲酮类,、,、唑类、有,机,机镍络合物,等,等。,6.热稳定,剂,剂,热稳定剂是,一,一类能防止,和,和减少聚合,物,物在加工和,使,使用过程中,受,受热而发生,降,降解或交联,，,，延长复合,材,材料使用寿,命,命的添加剂,。,。,常用的稳定,剂,剂,：,盐基类,脂肪酸类,有机锡化合,物,物,复合型热稳,定,定剂,有机化合物,类,类,7. 填料,填料是用以,改,改善复合材,料,料性能（如,硬,硬度、刚度,及,及冲击强度,等,等），并能,降,降低成本的,固,固体添加剂,。,8. 脱模,剂,剂,脱模剂是为,防,防止成型的,复,复合材料制,品,品在模具上,粘,粘着，,使,制品容易从,模,模具中脱出,，,，同时保证,制,制品表面质,量,量和模具完,好,好无损。,外脱模剂,、,内脱模剂,9.,阻,阻燃剂,（1）溴系,阻,阻燃剂,含溴阻燃剂,包,包括脂肪族,、,、脂环族、,芳,芳香族的含,溴,溴化合物，,这,这类阻燃剂,阻,阻燃效率高,。,（2）氯系,阻,阻燃剂,氯系阻燃剂,由,由于其,价,格便宜，目,前,前仍是大量,使,使用的阻燃,剂,剂。,氯含量高的,氯,氯化石蜡是,工,工业上重要,的,的阻燃剂,。,（3）磷系,阻,阻燃剂、,该类阻燃剂,燃,燃烧时生成,的,的偏磷酸可,形,形成稳定的,多,多聚体，覆,盖,盖于复合材,料,料表面隔绝,氧,氧和可燃物,，,，起到阻燃,作,作用,。,该类阻燃剂,主,主要有磷酸,酯,酯和含卤磷,酸,酸酯及卤化,磷,磷等,。,（,4）无机阻,燃,燃剂,无机阻燃剂,包,包括氧化锑,、,、氢氧化铝,、,、氢氧化镁,及,及硼酸锌等,。,。,原材料,基体材料,增强材料,添加剂,9,、静,夜,夜四,无,无邻,，,，荒,居,居旧,业,业贫,。,。12,月,月-2212,月,月-22,Wednesday,December28,2022,10,、雨中黄,叶,叶树，灯,下,下白头人,。,。20:44:4220:44:4220:44,12/28/2022 8:44:42 PM,11,、以我独沈,久,久，愧君相,见,见频。12月-2220:44:4220:44,Dec-2228-Dec-22,12,、故,人,人江,海,海别,，,，几,度,度隔,山,山川,。,。20:44:4220:44:4220:44,Wednesday,December28,2022,13,、乍见翻,疑,疑梦，相,悲,悲各问年,。,。12月-2212月-2220:44:4220:44:42,December28,2022,14,、,他,他,乡,乡,生,生,白,白,发,发,，,，,旧,旧,国,国,见,见,青,青,山,山,。,。,。,。28,十,十,二,二,月,月20228:44:42,下,下,午,午20:44:4212,月,月-22,15,、比,不,不了,得,得就,不,不比,，,，得,不,不到,的,的就,不,不要,。,。十二,月,月228:44,下,下,午,午12,月,月-2220:44,December28,2022,16,、行,动,动出,成,成果,，,，工,作,作出,财,财富,。,。2022/12/2820:44:4220:44:42,28December2022,17,、做前,，,，能够,环,环视四,周,周；做,时,时，你,只,只能或,者,者最好,沿,沿着以,脚,脚为起,点,点的射,线,线向前,。,。8:44:42 下,午,午8:44 下,午,午20:44:4212月-22,9,、没有,失,失败，,只,只有暂,时,时停止,成,成功！,。,。12月-2212月-22,Wednesday, December 28,2022,10,、很多事,情,情努力了,未,未必有结,果,果，但是,不,不努力却,什,什么改变,也,也没有。,。,。20:44:4220:44:4220:44,12/28/2022 8:44:42 PM,11,、成,功,功就,是,是日,复,复一,日,日那,一,一点,点,点小,小,小努,力,力的,积,积累,。,。12,月,月-2220:44:4220:44,Dec-2228-Dec-22,12,、世间,成,成事，,不,不求其,绝,绝对圆,满,满，留,一,一份不,足,足，可,得,得无限,完,完美。,。,。20:44:4220:44:4220:44,Wednesday, December 28,2022,13,、不知香,积,积寺，数,里,里入云峰,。,。12月-2212月-2220:44:4220:44:42,December28,2022,14,、,意,意,志,志,坚,坚,强,强,的,的,人,人,能,能,把,把,世,世,界,界,放,放,在,在,手,手,中,中,像,像,泥,泥,块,块,一,一,样,样,任,任,意,意,揉,揉,捏,捏,。,。28,十,十,二,二,月,月20228:44:42,下,下,午,午20:44:4212,月,月-22,15,、楚塞,三,三湘接,，,，荆门,九,九派通,。,。十二月228:44 下,午,午12月-2220:44,December28,2022,16,、少,年,年十,五,五二,十,十时,，,，步,行,行夺,得,得胡,马,马骑,。,。2022/12/2820:44:4220:44:42,28December2022,17,、空山新,雨,雨后，天,气,气晚来秋,。,。8:44:42,下,下午8:44,下,下午20:44:4212月-22,9,、杨柳散和,风,风，青山澹,吾,吾虑。12月-2212月-22,Wednesday,December28, 2022,10,、阅读一切,好,好书如同和,过,过去最杰出,的,的人谈话。20:44:4220:44:4220:44,12/28/20228:44:42 PM,11,、,越,越,是,是,没,没,有,有,本,本,领,领,的,的,就,就,越,越,加,加,自,自,命,命,不,不,凡,凡,。,。12,月,月-2220:44:4220:44,Dec-2228-Dec-22,12,、,越,越,是,是,无,无,能,能,的,的,人,人,，,，,越,越,喜,喜,欢,欢,挑,挑,剔,剔,别,别,人,人,的,的,错,错,儿,儿,。,。20:44:4220:44:4220:44,Wednesday,December28,2022,13,、知人者,智,智，自知,者,者明。胜,人,人者有力,，,，自胜者,强,强。12月-2212月-2220:44:4220:44:42,December28,2022,14,、意志,坚,坚强的,人,人能把,世,世界放,在,在手中,像,像泥块,一,一样任,意,意揉捏,。,。28,十,十二月20228:44:43 下,午,午20:44:4312月-22,15,、最,具,具挑,战,战性,的,的挑,战,战莫,过,过于,提,提升,自,自我,。,。十二,月,月228:44,下,下,午,午12,月,月-2220:44,December28,2022,16,、,业,业,余,余,生,生,活,活,要,要,有,有,意,意,义,义,，,，,不,不,要,要,越,越,轨,轨,。,。2022/12/2820:44:4320:44:43,28December2022,17,、一个,人,人即使,已,已登上,顶,顶峰，,也,也仍要,自,自强不,息,息。8:44:43 下,午,午8:44 下,午,午20:44:4312月-22,MOMODA POWERPOINT,Lorem ipsum dolor sit amet, consectetur adipiscing elit. 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