因此减轻飞机重量以降低成本是航空工业的一项重要任务。据计算,如果将飞机主体结构材料的 0%改用此类材料,则相应可减少燃料的消耗费用达 0%。比起航空工业来说。航天工业在材料方面使用质轻,高强的纤维树脂复合材料更具有特殊的意义。目前碳纤维树脂复合材料已在人造和航天飞机中加以应用,并将进一步发挥作用。当前使用的碳纤维主要是聚丙烯,但聚丙烯碳纤维的原料价较高,降低碳纤维的成本是该项技术的一个努力方向。目前除了。通过寻找更新的纤维材料外,已经研究采用碳纤维与玻璃纤维,开普纶纤维合用的混杂纤维增强复合材料,具有良好的经济效果。芳纶纤维复合材料芳纶纤维复合材料是继碳纤维后新开发的第三代纤维复合材料,因为它较碳纤维价格便宜。
制取容易。同时具有高强度,低密度,耐热,耐腐蚀等优异性能,目前已开始应用于航空及航天等工业。其与碳纤维混杂的复合材料已在波音 及波音 客机上使用,使飞机重量减轻lt,与同机种波音 机相比,可减少燃料费用 %,光年节约燃料费用就有百万美。元之多。 金属基体复合材料主要有纤维增强金属基复合材料和颗粒增强金属基复合材料。纤维增强金属基复合材料纤维增强金属基复合材料所用的纤维增强剂主要有硼纤维,碳纤维,氧化铝纤维及金属丝等,其基本材料有铝,镍等及其合金。与非金属基复合材料相。其具有更好的性能,如高的力学性能,高耐磨性,高耐腐蚀性,高导热性等。如以氧化铝和碳纤维为增强剂的铝基复合材料。
注射成型工艺注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法,历史悠久,应用广。其优点是:成型周期短,能耗小,产品精度高,一次可成型结构复杂及带有嵌件的制品,一模能生产几 塑料复合材料成型技术难题解答个制品,生产效率高。缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对。模具质量要求较高。根据目前的技术发展水平,注射成型的大产品为 kg,小到lg,这种方法主要用来生产各种机械零件,建筑制品,家电壳体,电器材料,车辆配件等。 挤出成型工艺挤出成型是热塑性复合材料制品生产中应。用较广的工艺之其主要特点是生产过程连续,生产效率高,设备简单,技术容易掌握等。挤出成型工艺主要用于生产管,板及异型断面型等产品。增强塑料管玻纤增强门窗异型断面型材。
在我国有很大市场。 缠绕成型工艺热塑性复合材料的缠绕成型工艺原理和缠。绕机设备与热固性玻璃的一样,不同的是,热塑性复合材料缠绕制品的增强材料不是玻纤粗纱,而是经过浸胶(热塑性树脂)的预浸纱。因此,需要在缠绕机上增加预浸纱预热装置和加热加压辊。缠绕成型时,先将预浸纱加热到软化点,再与芯模的接触点加热,加压辊加压,使其熔接成一个整体。 热塑性复合材料拉挤成型热塑性复合材料的拉挤成型工艺与热固性玻璃钢的基本相似。只要把进人模具前的浸胶方法加以改造,生产热固性玻璃钢的设备便可使用。生产热塑性复合材料拉。挤产品的增强材料有两种:一种是经过浸胶的预浸纱或预浸带,另一种是未浸胶的纤维或纤维带。 焊接层合法此法系利用热塑性复合材料的可焊性。
它们的作用是吸收或者反射紫外线辐射,有些无面填料可以和可见光一样传输紫外线,产生荧光。力学降解是另一种降解机理。当应力的增加频率超过一个键通过平移所产生的响应能力时,就发生键的断裂,由此形成的自由基。还可能对下一阶段的降解模式产生影响。硬质和脆性聚合物基体应变小,可进行链断裂或键不断裂的脆性断裂,而较软但黏性高的聚合物基体大多是力学降解的。 . 树脂基复合材料的物理性能树脂基复合材料的物理性能主要有热学性质,电学性质,磁学。性质,光学性质,摩擦性质等,见表 - 。对于一般的主要利用力学性质的非功能复合材料,要考虑在特定的使用条件下材&料对环境的各种物理因素的响应,以及这种晌应对复合材料的,§能和综合使用性能的影响。
而对于功能性复合材料,所注重的&是通过多。种材料的复合而满足某些物理性能的要求。_树脂基复合材料的物理性能由组分材料的性能及其复杳决定。要改善树脂基复合材料的物理性能或对某些功能进朽 塑料复合材料成型技术难题解答时,往往更倾向于应用一种或多种填料。相对而言,可作为填料的。物质种类很多,可用来调节树脂基复合材料的各种物理性能。值得注意的是,为了某种理由而在复合体系中引人某一物质时,可能会对其他的性质产生劣化作用,需要针对实际情况对引人物质的性质,含量及其与基体的相互作用进行综合考虑。表 - 树脂基复合材料的主要性质热学性质电学,磁学性质光学性质摩擦性质其他性质热膨胀率导电性透光性减振性热传导率绝缘性散光性隔音性比热容压电性吸光性吸湿性热变形温度热电性折射率摩擦系数。
科学的。 剪切性能由于聚合物复合材料的层状结构特点,产品在。使用中,在不同受力条件下,在不同部位存在三种剪切性能,分别为面内剪切,层间剪切和断纹剪切。如工字梁腹板,在工字梁承受弯曲时,腹板就承受面内剪切。对于面内剪切性能,用国标gb/t 进行测试。该方法用 °方。向的拉伸试验测出复合材料纵横剪切性能,包括剪切强度和剪切模量。试验方法与普通拉伸性能一样,仅要测出纵向和横向变形,如同拉伸试验测泊松比一样。但计算公式不一样,计算结果是纵横剪切强度和模量。对于层间剪切性能,有两个测试方法:国标gb/tu 。国标gb/t 。方法要求试样较厚,为 mm,要特制试样,往往与产品实际情况有别差。
方法可以按产品实际厚度取样,较方便,但对于较接近各向同性或层间剪切强度较大的,难以 塑料复合材料成型技术难题解答。测准。方法仅能测出层间强度。要测出层间剪切模量可以参考gb/t 的原理进行测试,已有大量试验说明,此原理可以测出复合材料的层间剪切模量。对于拉挤材料,可以用gb/t 0 . 和gb/t 0 . 测出。剪切强度。用国标gb/t 测出来的是复合材料断纹剪切强度。纵横剪切强度为 0? 0mpa,纵横剪切模量为 ? mpa,层间剪切强度为 0? 0mpa,剪切模量为? gpa,断纹剪切强。度为 0?loompa。 冲击性能当产品经受动载荷时,需要材料的冲击强度(韧性)性能指标。
在许多工艺环节中也都可造成纤维和纤维束。的弯曲,扭曲和折断,有些体系若工艺条件选择不当可使基体与增强材料之间发生不良的化学反应,在固化后的加工过程中,还可进一步引起新的纤维断裂,界面脱粘和基体开裂等损伤。如何防止和减少缺陷和损伤,保证纤维,基体和界面发挥正常的功能,是一个。非常重要的问题。树脂基复合材料的成型有许多不同工艺方法,连续纤维增强树脂基复合材料的材料成型一般与制品的成型同时完成,再辅以少量的切削加工和连接即成成品,随机分布短纤维和颗粒增强塑料可先制成各种形式的预混料,然后进行挤压,模塑成型。 . 聚合物复合材料性能试验方法 拉伸性能拉伸性能包括拉伸强度,弹性模量,泊松比,断裂伸长率等。
对于如高压容器,高压管,叶片等产品,必须要测出聚合物复合材料的拉伸性能,才能进行产品设计及检验。对于不同的聚合物复合材料,拉伸性能试验方法是不同的。对于普通的,用国标gb/t 进行测试,对于缠绕成型的,用国标gb/t 进行测试,对于定向纤维增强的,用国标gb/t 进行测试,对于拉挤成型的,用国标gb/t 0 . 进行测。使用多的是gb/t 。国标gb/t ,对于不同成型工艺复合材料,又规定不同类型的拉伸试样,分i型,n型,in型和泊松比试样。使用试验机按规定的加载速度对试样施加拉伸载荷,直到试样破坏。用破坏载。荷除以试样横截面面积即为拉伸强度。作出的应力-应变曲线的直ii 塑料复合材料成型技术难题解答线段的斜率则为弹性模量。