聚合物树脂基复合材料

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聚合物基复合材料知识点

聚合物基复合材料知识点概述：聚合物基复合材料是由聚合物基质和填料或增强材料（如纤维）组成的材料。

由于其独特的性能和广泛的应用领域，聚合物基复合材料成为现代工程领域中的重要材料之一。

本文将介绍聚合物基复合材料的相关知识点。

1. 聚合物基质的选择：聚合物基复合材料的性能主要取决于聚合物基质的选择。

常见的聚合物基质包括聚烯烃、聚酰胺、环氧树脂等。

不同的聚合物基质具有不同的化学性质和力学性能，因此在选择聚合物基质时需要考虑材料的具体应用需求。

2. 填料的选择：填料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。

常见的填料包括纤维、颗粒和珠状材料等。

填料的选择影响着复合材料的力学性能、耐热性和阻燃性等方面。

纤维增强材料可提供更高的强度和刚度，而颗粒和珠状填料则可改善材料的摩擦特性和耐磨性。

3. 增强材料的选择：增强材料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。

常见的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。

不同的增强材料具有不同的强度和刚度特性，在选择增强材料时需要考虑材料的具体应用环境和要求。

4. 复合界面的设计：复合材料中的界面是指填料和基质之间的相互作用界面。

复合界面的设计可以影响材料的耐热性、粘合强度和耐化学腐蚀性等方面的性能。

在复合材料的制备过程中，通常会采用表面粗糙化、化学处理和界面改性等方法来改善复合界面的性能。

5. 制备工艺：制备工艺对于聚合物基复合材料的性能和结构有着重要影响。

常见的制备工艺包括手工层叠法、注塑成型、挤出成型、压制成型等。

不同的制备工艺决定了材料的成型精度、力学性能和表面质量等方面的特性。

6. 应用领域：聚合物基复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料、电子电气等领域。

其具有轻质高强度、耐腐蚀、隔热隔音等优势，在这些领域中发挥着重要作用。

例如，碳纤维增强复合材料在航空航天领域中被广泛应用于飞机结构件和卫星结构件等。

7. 未来发展趋势：随着科学技术的不断进步，聚合物基复合材料将继续得到发展和应用。

聚合物基复合材料的结构和性能

• ②层合板的力学性能
复合
单向板有5个弹性常数：纵向弹性模量、横向弹性模量、纵向剪切模量、纵向泊松比、横向泊松比（独立变量有四个）
材料
单向板有5个强度参数：纵向拉伸强度、纵向压缩强度、横
工程
向拉伸强度、横向压缩强度、纵横剪切强度
常
数
影响层合板的力学性能的因素：单向板的力学性能、铺层角度、铺层比例及铺层的顺序（具体示例见教材196页表 12-5）
4.5 4.6
介电损耗正切 0.004~0.0
09
0.002
0.008~0.0 1
⑥断裂性能与纤维、基体、界面的物理性能密切相关
单向板纵向拉伸的三种破坏模式： ① 基体断裂； ② 界面脱粘； ③ 纤维断裂，
单向板横向拉伸的三种破坏模式： ① 基体破坏； ②界面脱粘； ③ 纤维破坏
⑧层合板的燃烧性能层合板的燃烧性能与复合材料体系有关，
在强酸、强碱介质浸泡下，层合板弯曲强度下降明显
介质对层合板的影响顺序为： H2SO4<HCL<NH4OH<HNO3<NaOH<王水层合板对盐类、苯、甲醇、乙醇、丙酮、各种燃油、润滑剂、液压油、防水液有很好的耐腐蚀性能
冲击实验中的典型加载历程
• ③湿热综合作用聚合物基体通过扩散方式吸收湿气，使得对纤维的支撑削弱，从而导致复合材料的力学性能降低，同时传递剪切载荷的能力降低
⑦ 层合板的电性能
材料
介电常数
玻璃/环氧 4.2~4.7 树脂
石英玻璃/ 环氧树脂
玻璃/双马来酰亚胺
2.8~3.7 4.0~4.4
介电损耗角正切 0.007~0.0
14
0.006~0.0 13

树脂基复合材料的发展史

树脂基复合材料的发展史树脂基复合材料（Resin Matrix Composite）也称纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。

这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。

以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业，在我国俗称玻璃钢。

树脂基复合材料于1932年在美国出现，1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩，其后不久，美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机，并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。

从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。

第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用，风靡一时，发展很快。

1946年纤维缠绕成型技术在美国出现，为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。

1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。

1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。

60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。

在此期间，玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用，使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。

1961年片状模塑料（Sheet Molding Compound, 简称SMC）在法国问世，利用这种技术可制出大幅面表面光洁，尺寸、形状稳定的制品，如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件，从而更扩大了树脂基复合材料的应用领域。

1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线，使复合材料制品形成了规模化生产。

拉挤成型工艺的研究始于50年代，60年代中期实现了连续化生产，在70年代拉挤技术又有了重大的突破，近年来发展更快。

除圆棒状制品外，还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材，并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。

聚合物基复合材料实例

聚合物基复合材料实例一、引言聚合物基复合材料是一种具有优异性能的材料，其广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

本文将介绍几个聚合物基复合材料的实例，以展示其在不同领域的应用。

二、汽车领域1.碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料碳纤维增强聚酰亚胺树脂复合材料是一种轻质高强度的材料，其在汽车制造中得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造轻量化零部件，如车身、底盘等。

与传统的金属车身相比，这种复合材料可以降低汽车的重量，并提高其燃油效率和行驶性能。

2.热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板热塑性聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料，其在汽车制造中得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造汽车内饰件，如仪表板、门板等。

与传统的塑料内饰相比，这种复合材料可以提高汽车内部的美观性和舒适性，并提高其耐用性和抗冲击性能。

三、航空航天领域1.碳纤维增强环氧树脂复合材料碳纤维增强环氧树脂复合材料是一种轻质高强度的材料，其在航空航天领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造飞机结构件，如机翼、尾翼等。

与传统的金属结构相比，这种复合材料可以降低飞机的重量，并提高其飞行速度和燃油效率。

2.热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板热塑性聚酰胺/玻璃纤维布层板是一种具有优异耐久性和抗冲击性能的材料，其在航空航天领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造飞机内部结构件，如座椅、壁板等。

与传统的塑料结构相比，这种复合材料可以提高飞机内部的美观性和舒适性，并提高其耐用性和抗冲击性能。

四、建筑领域1.玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料玻璃纤维增强聚酯树脂复合材料是一种具有优异耐久性和抗紫外线性能的材料，其在建筑领域得到了广泛应用。

这种复合材料可以用于制造建筑外墙板、屋顶板等。

与传统的混凝土、砖墙相比，这种复合材料可以降低建筑物的重量，并提高其耐久性和抗紫外线能力。

2.聚氨酯/玻璃纤维布层板聚氨酯/玻璃纤维布层板是一种具有优异隔音性和保温性能的材料，其在建筑领域得到了广泛应用。

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料聚合物基复合材料是一种由聚合物基体和强化材料组成的复合材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

聚合物基复合材料的研究和应用已经成为材料科学领域的热点之一。

首先，聚合物基复合材料的基本组成是聚合物基体和强化材料。

聚合物基体通常采用树脂类材料，如环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等，而强化材料则可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

这些强化材料可以有效地提高复合材料的强度和刚度，使其具有优异的力学性能。

其次，聚合物基复合材料具有许多优越的性能。

首先是轻质性能，由于聚合物基体的密度较低，加上强化材料的高强度，使得复合材料具有很高的比强度和比刚度。

其次是耐腐蚀性能，聚合物基复合材料在恶劣环境下具有良好的耐腐蚀性能，可以替代传统的金属材料。

此外，聚合物基复合材料还具有良好的设计自由度，可以根据实际需求进行定制加工，满足不同领域的应用需求。

再次，聚合物基复合材料的制备工艺多样。

常见的制备工艺包括手工层叠、注塑成型、压缩成型等，其中注塑成型是目前应用最广泛的工艺之一。

通过不同的制备工艺，可以得到不同性能的聚合物基复合材料，满足不同领域的需求。

最后，聚合物基复合材料的应用领域非常广泛。

在航空航天领域，聚合物基复合材料被广泛应用于飞机机身、发动机零部件等；在汽车制造领域，聚合物基复合材料被应用于车身结构、内饰件等；在建筑材料领域，聚合物基复合材料被应用于地板、墙板、梁柱等。

可以说，聚合物基复合材料已经成为现代工程领域不可或缺的材料之一。

综上所述，聚合物基复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，具有广阔的应用前景。

随着材料科学的不断发展，相信聚合物基复合材料将会在更多领域展现其无穷魅力。

树脂基复合材料简介-2022年学习资料

©传统的聚合物基体是热固性的，-o优点：良好的工艺性-©由于固化前，热固性树脂粘度很低，因而宜于在常温常压下浸渍纤维，并在较低的温度和压力下固化成型；-©固化后具有良好的耐蚀性和抗蠕变性；-⊙缺点：预浸料需低温冷且贮存期有限，成型周期长和-材料韧性差。-6
热塑性树脂-。1具有线形或支链结构的有机高分子化合物。特点是预-热软化或熔融而处于可塑性状态，冷却后又变坚。-2成型利用树脂的熔化、流动，冷却、固化的物理过程-变化来实现的，过程具有可逆性，能够再次加工。-。3聚状态为晶态和非晶态的混合，结晶度在20%-85%-b-热塑性高聚物模量与-结晶度增大-整责！-温度关系-0 -冻-Tg:玻璃化转变温度，-,GPa-10-Tf:流动温度-Tm:粘流温度-熔点-Tg温度-6
三·树脂基复合材料的制备成型工艺方法-预浸料-预混料-纤维、树脂、添加剂等原料-二步法：降低孔隙-率，提高匀性-预成型-固化-一步法：工艺简单，-但复合材料中会存-在孔洞，均匀性差-脱模-整修-10
成型工艺主要方法-3-手糊成型-喷射成型-袋压成型-5-缠绕成型-拉挤成型-树脂传递模成型-11
四·树脂基复合材料的应用举例-20世纪60年代美国空军材料研究所将B纤维增强环氧树脂复-合材料命名为先进复材料-先进树先进树脂基复合材料在军用飞机上的应用20多年来-走过了一条由小到大由弱到强，由少到多，由结构受到增-加功能的道路。第三代歼击机如法国的Raflae、j-瑞典的JAs一-39,树脂基复合材料用量分别达4 %和30%，第四代歼击机-如美国的F.22和F一35，树脂基复合材料用量分别达24%和-30%以上。F一2 飞机主要应用耐热150℃以上IM7中模量碳纤-维增强韧性BMI复合材料，应用的主要部位包括前、中机身，-机蒙皮，框，梁，壁板等，成型工艺技术主要为热压罐和-RTM成型。-12

树脂基复合材料

树脂基复合材料树脂基复合材料是一种将多种共性结合在一起的新型材料，由纤维增强树脂基体和复合材料完成。

复合材料有着良好的力学性能、较少的收缩性和减震性，具有重量轻、抗拉强度高的特点，是现代航空航天设计中非常重要的一种材料。

树脂基复合材料是由聚合物树脂和纤维材料组成的。

聚合物树脂能够在正常使用温度范围内具有很好的机械性能和耐久性，而纤维材料则使电性能、热稳定性和疲劳耐久性等性能得到明显提高。

加工过程中，纤维材料能够把聚合物树脂均匀地分散在一起，这样可以使复合材料具有更高的强度和更强的感应响应。

树脂基复合材料具有很多优势。

首先，它具有较高的强度与轻质，重量轻，耐腐蚀，耐冲击，电气绝缘，耐湿热，机械性能稳定，施工容易，可再利用，价格低，安全性高等特点，激发了工程师的创新精神，从而使得复合材料在现代航空行业中变得越来越受欢迎。

其次，复合材料还具有很好的机械性能，其附加的纤维材料提高了韧性、抗拉强度、耐水蚀等特性，可以有效地提升工程结构的强度，从而实现高效可靠的航空设计。

复合材料也有一些缺点，其中最重要的是它的价格较高。

现代航空航天设计中经常使用复合材料，但由于它的价格昂贵，往往会给航空公司造成负担，削弱它们的竞争力。

另外，由于复合材料表面细小的纤维以及其物理性质的不稳定性，树脂基复合材料的力学性能也存在一定的局限性。

尽管复合材料存在一些缺点，但其积极的作用和优点已经被广泛地认识到。

复合材料表现出良好的机械性能和耐久性，并且具有体积小、质量轻、力学性能高、价格低等特点，运用在航空航天设计中得到广泛应用，其应用将使航空航天工程的范围更加广泛。

综上所述，树脂基复合材料是一种具有很多优势的新型材料，具有良好的力学性能、较少的收缩性和减震性，并且还具有重量轻、抗拉强度高等优点，在现代航空航天设计中得到广泛应用，它的应用将为航空航天研究和设计带来更多可能性。

树脂基复合材料名词解释

树脂基复合材料名词解释树脂基复合材料是一类由树脂（resin）作为基体材料，通过与其他增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）混合形成的新型材料。

这种复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到广泛应用。

以下是树脂基复合材料相关的一些重要名词解释：1.树脂（Resin）：树脂是树脂基复合材料的基体材料，一般为聚合物，如环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等。

树脂的选择会影响到复合材料的性能。

2.增强材料（Reinforcement）：在树脂基复合材料中，增强材料起到增加材料强度和刚度的作用。

常用的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

3.层合板（Laminate）：多层树脂基复合材料的构件，每一层由树脂和增强材料组成，通过层层叠加形成。

4.预浸料（Prepreg）：预浸料是一种在生产过程中，树脂已经浸润到增强材料中的材料。

它通常在工厂中制备好，便于现场加工。

5.固化（Curing）：树脂基复合材料在制备过程中，树脂需要固化（硬化），以形成最终的硬质结构。

这一过程通常通过加热或加入催化剂来实现。

6.热固性树脂（Thermosetting Resin）：这类树脂在加热后会发生固化，形成硬而稳定的结构。

环氧树脂就是一种常见的热固性树脂。

7.热塑性树脂（Thermoplastic Resin）：这类树脂在受热后可多次软化和固化，适用于多次成型。

聚酰亚胺树脂是一种常见的热塑性树脂。

8.复合材料的破坏模式：包括拉伸、压缩、剪切等多种破坏模式，根据应用需求选择合适的增强方向和层合结构。

树脂基复合材料的不同组合可以产生各种性能，使其成为许多工程应用中理想的材料之一。

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料
聚合物基复合材料是一种由聚合物基体（如聚合物树脂）和强化材料（如纤维、颗粒等）组成的复合材料。

这种复合材料结合了聚合物的可塑性和强度，以及强化材料的刚度和强度，具有优异的力学性能和工程性能。

聚合物基复合材料的制备通常包括以下几个步骤：
1. 选择合适的聚合物基体，常用的包括聚丙烯、聚酯、环氧树脂等。

2. 选择适当的强化材料，常用的有玻璃纤维、碳纤维、纳米颗粒等。

3. 基体和强化材料进行混合，可以通过热压、挤出、注塑等方法将它们混合在一起。

4. 根据需要进行后续的加工和成型，如冷却、切割、修整等。

聚合物基复合材料具有许多优点，包括：
1. 轻质高强度：与金属相比，聚合物基复合材料具有较低的密度和较高的强度，可以实现轻量化设计。

2. 耐腐蚀性：聚合物基复合材料对化学品和湿气的腐蚀性能较好，不容易受到腐蚀和氧化。

3. 良好的耐热性：聚合物基复合材料通常具有较高的耐热性和耐高温性能。

4. 良好的绝缘性能：聚合物基复合材料具有良好的绝缘性能，适用于电气和电子领域。

5. 自润滑性：聚合物基复合材料中的聚合物基体可以提供良好的自润滑性能，减少了摩擦和磨损。

由于聚合物基复合材料具有以上优点，因此广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、医疗等领域，成为现代工程材料中的重要一类。

聚合物基复合材料制备

聚合物基复合材料制备制备聚合物基复合材料的关键步骤包括材料选择、增强材料表面处理、复合材料制备和后处理。

首先，选择合适的聚合物基体和增强材料非常重要。

聚合物基体的选择应基于所需的力学性能、热稳定性和化学稳定性等要求。

常见的聚合物基体包括聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酰亚胺(PI)等。

增强材料可以是颗粒状的纳米材料，如纳米氧化硅、纳米氧化铝等；也可以是纤维状的玻璃纤维、碳纤维、天然纤维等；还可以是片状的石墨烯、石墨等。

其次，增强材料表面处理是增强材料与聚合物基体之间相容性的关键。

表面处理可以通过引入活性基团或进行氧化、酯化等化学修饰来改变增强材料的表面性质。

这样能够增加增强材料与聚合物基体之间的黏附力和相容性，从而提高复合材料的力学性能。

接下来，复合材料的制备是将增强材料均匀地分散在聚合物基体中的过程。

常见的制备方法包括熔融法、溶液法和乳液法。

熔融法是将聚合物基体和增强材料一同加热熔融，然后通过挤出或注塑等工艺形成复合材料；溶液法是将增强材料分散在聚合物溶液中，然后通过旋涂、浸渍等方法制备复合材料；乳液法是将增强材料分散在聚合物乳液中，然后通过自由基聚合或电化学聚合形成复合材料。

最后，制备完成的复合材料还需要进行后处理。

后处理包括热固化、冷却、修饰等工艺。

热固化是将复合材料加热至聚合物基体的玻璃转化温度以上，使聚合物基体发生交联反应，以提高复合材料的力学性能；冷却是通过将复合材料快速冷却到室温来获得所需的结构和性能；修饰是为了改善复合材料的表面性质，如增加润湿性、耐磨性等。

总之，聚合物基复合材料的制备是一个多步骤的过程，需要选取合适的材料、进行表面处理、制备复合材料和进行后处理。

通过精细控制这些步骤，可以得到具有优异力学性能、热稳定性和化学稳定性的聚合物基复合材料。

树脂复合材料

树脂复合材料
树脂复合材料是一种由树脂基质和增强材料组成的复合材料。

树脂作为基质，
能够固定增强材料并传递载荷，而增强材料则能够增强树脂的力学性能，使其具有更高的强度和刚度。

树脂复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用。

首先，树脂复合材料的基本组成是树脂基质和增强材料。

树脂基质通常采用环
氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等，而增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。

这些材料的选择和比例的不同，能够制备出具有不同性能的树脂复合材料，满足不同领域的需求。

其次，树脂复合材料具有重量轻、强度高的特点。

相比于传统的金属材料，树
脂复合材料的密度更低，重量更轻，能够在保证强度的情况下减轻结构的重量。

同时，由于增强材料的加入，树脂复合材料的强度和刚度也更高，能够承受更大的载荷，具有优异的机械性能。

此外，树脂复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。

树脂基质能够有效地隔绝外界
介质的侵蚀，增强材料也能够提供一定的保护作用，使得树脂复合材料能够在恶劣环境下长期稳定地工作，具有较长的使用寿命。

总的来说，树脂复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。

随着科技的不
断进步，树脂复合材料的制备工艺和性能将得到进一步提升，其在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域的应用将会更加广泛。

相信随着树脂复合材料技术的不断发展，它将会为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。

树脂基复合材料

树脂基复合材料树脂基复合材料》是一种具有广泛应用潜力的新型材料。

它是由树脂基质和增强材料组成的复合材料，兼具树脂的优良性能和增强材料的高强度特性。

树脂基复合材料在现代工程和科技领域中得到了广泛应用。

它的出现主要是为了解决传统材料的局限性，例如金属材料的重量和腐蚀问题，以及陶瓷材料的脆性。

树脂基复合材料具有优异的物理性能和化学稳定性，能够满足多种应用需求。

树脂基复合材料的基本结构包括树脂基质和增强材料。

树脂基质通常是一种聚合物，如环氧树脂、聚酯树脂或聚丙烯等。

增强材料可以是纤维（如碳纤维、玻璃纤维）或颗粒（如陶瓷颗粒、金属颗粒）等。

通过将树脂基质与增强材料结合起来，形成了具有优异性能的树脂基复合材料。

树脂基复合材料具有许多优点。

首先，它们具有较低的密度和高强度，使其成为替代传统材料的理想选择。

其次，树脂基复合材料具有良好的耐腐蚀性和耐热性，在恶劣环境下仍能保持稳定性。

此外，它们还具有良好的可加工性，可以通过各种加工方法制备成不同形状和尺寸的产品。

总之，《树脂基复合材料》是一种具有广泛应用潜力的新型材料，通过将树脂基质与增强材料结合，能够满足多种工程和科技领域的需求。

树脂基复合材料主要由树脂和增强物构成。

树脂是树脂基复合材料的主要基质，在其中起到粘结和固化增强物的作用。

树脂可以是不同类型的聚合物，如环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺树脂等。

这些树脂具有良好的粘结性和成型性，能够满足不同应用需求。

增强物是树脂基复合材料中的另一个关键组成部分，用于增强材料的机械性能和耐久性。

常见的增强物包括纤维材料、颗粒材料和填料等。

纤维材料常用的有玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等，它们具有较高的强度和刚度，可在复合材料中增强和增加承载能力。

颗粒材料可用于提高复合材料的硬度和耐磨性。

填料可以改善复合材料的流动性和加工性能。

树脂和增强物的选择根据应用需求和性能要求而定，通过合理的配方可以获得具有优异性能的树脂基复合材料。

这种复合材料在航空航天、汽车、建筑和电子等领域具有广泛的应用前景。

聚合物基复合材料

25
4、3 纤维增强聚合物复合材料
玻璃纤维增强聚苯乙烯类塑料(FR-ABS)
基体树脂:丁二烯-苯乙烯共聚物(BS) 丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)
性能改进:强度、弹性模量有成倍提高耐高温、耐低温、尺寸稳定性等都有所改善
26
4、3 纤维增强聚合物复合材料
玻璃纤维增强聚碳酸酯(FR-PC)
Kevlar纤维增强树脂:良好压延性、耐冲击、良好振动衰减性、优异得耐疲劳性
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4、3 纤维增强聚合物复合材料
常见高性能纤维增强环氧树脂性能对比
增强纤维相对密度拉伸强度,MPa 弹性模量,GPa
碳纤维 1、6 1500 12
Kevl 2、0 1750 120
41
4、4 聚合物基复合材料得制备和加工
轮鼓缠绕法预浸料制备示意图
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4、4 聚合物基复合材料得制备和加工
(2)预混料:
工艺对象:不连续纤维浸渍或混合树脂制品特征:片状模塑料(Sheet molding pound,SMC)
块状模塑料( Bulk Molding pound,BMC) 注射模塑料(Injection molding pound,IMC)
高强度、高模量纤维增强塑料
基体树脂:环氧树脂增强材料:碳、硼、芳香族纤维、晶须等高强、高模纤维
性能特点:密度小、强度模量高、热膨胀系数小; 制备工艺简单、成型方法多; 纤维价格昂贵,使用范围到限
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4、3 纤维增强聚合物复合材料
碳纤维增强树脂: 强度、刚度、耐热性均好
硼纤维增强树脂: 刚性好(模量高于碳纤维增强)
聚合物基复合材料
4、1 概述
4、1 概述
4、1 概述

聚合物基复合材料

聚合物基复合材料班级：11050301学号；1105030111姓名：王雪一．聚合物基复合材料的基体聚合物基复合材料的基体是有机聚合物.二．聚合物基复合材料的增强材料（1）玻璃纤维增强树脂基复合材料；(2）天然纤维增强树脂基复合材料；（3）碳纤维增强树脂基复合材料；（4）芳纶纤维增强树脂基复合材料；(5）金属纤维增强树脂基复合材料；(6）特种纤维增强聚合物基复合材料；（7）陶瓷颗粒树脂基复合材料;（8)热塑性树脂基复合材料；（聚乙烯，聚丙烯，尼龙,聚苯硫醚（PPS）,聚醚醚酮（PEEK)，聚醚酮酮（PEKK）)（9)热固性树脂基复合材料；（环氧树脂，聚酰亚胺，聚双马来酰亚胺（PBMI），不饱和聚酯等）(10）聚合物基纳米复合材料三．聚合物基复合材料的制备方法1、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是最早用来制备纳米复合材料的方法之一。

所谓的溶胶—凝胶工艺过程是将前驱物在一定的有机溶剂中形成均质溶液,均质溶液中的溶质水解形成纳米级粒子并成为溶胶，然后经溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶.溶胶—凝胶中通常用酸、碱和中性盐来催化前驱物水解和缩合,因其水解和缩合条件温和,因此在制备上显得特别方便。

根据聚合物与无机组分的相互作用情况，可将其分为以下几类：（1)直接将可溶性聚合物嵌入到无机网络中把前驱物溶解在形行成的聚合物溶液中，在酸、碱或中性盐的催化作用下，让前驱化合物水解，形成半互穿网络。

(2)嵌入的聚合物与无机网络有共价键作用(3）有机—无机互穿网络2、层间插入法层间插入法是利用层状无机物（如粘土、云母等层状金属盐类)的膨胀性、吸附性和离子交换功能，使之作为无机主体,将聚合物(或单体)作为客体插入于无机相的层间，制得聚合物基有机—无机纳米复合材料。

层状无机物是一维方向上的纳米材料，其粒子不易团聚且易分散，其层间距离及每层厚度都在纳米尺度范围1～100 nm内。

层状矿物原料来源极其丰富，而且价廉。

插入法大致可分为以下几种： (1）熔融插层聚合（2）溶液插层聚合（3)聚合物熔融插层 (4）聚合物溶液插层3、共混法共混法类似于聚合物的共混改性，是聚合物与无机纳米粒子的共混，该法是制备纳米复合材料最简单的方法,适合于各种形态的纳米粒子。

聚合物基复合材料(PMC)

05
PMC的制造设备与工具
预处理设备
混合设备
用于将各种组分（如树脂、填料、增强材料等）混合均匀，形成预浸料或浆料。
切割和裁剪设备
用于将纤维材料切割成所需的尺寸和形状，以便与树脂进行混合。
清洁和干燥设备
用于确保所有原材料在使用前都已清洁并干燥。
复合设备
热压成型机
用于将预浸料或浆料在高温和压力下固化，形成复合材料部件。
切割与加工
根据需要，对复合材料进行切割、打磨、钻孔等加工，以满足实际应用需求。
质量检测
对复合材料进行外观、尺寸、性能等方面的检测，确保其符合设计要求。
03
PMC的性能与优化
力学性能
1 2 3
高强度和刚度
聚合物基复合材料具有较高的抗拉、抗压和抗弯强度，以及良好的刚性，能够满足各种复杂应力条件下的应用需求。
复合工艺
层叠铺放
根据设计要求，将预浸料层叠铺放在模具或制件上。
热压成型
在一定温度和压力下，使预浸料熔融流动并均匀填充模具或制件，形成致密的复合材料。
固化
使聚合物基体在一定温度和压力下进行固化反应，形成稳定的复合材料。
后处理工艺
冷却
将热压成型的复合材料缓慢冷却至室温，防止材料内部产生应力。
聚合物基复合材料 (PMC)
• PMC的概述 • PMC的制造工艺 • PMC的性能与优化 • PMC的设计与选材 • PMC的制造设备与工具 • PMC的市场与发展前景
目录
01
PMC的概述
PMC的定义与特性
定义
聚合物基复合材料（PMC）是由两种或两种以上材料组成的一种复合材料，其中一种材料为聚合物基体，其他材料为增强剂或填料。

聚合物基复合材料(PMC)

成型固化工艺（续）
模压成型工艺优缺点
优点：较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光洁，
多数结构复杂的制品可一次成型，无需有损制品性能的二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化等。
缺点：模具设计制造复杂，压机及模具投资高。制
品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。
预浸渍技术包括溶液预浸和熔融预浸两种，其特点是，预浸料中树脂完全浸渍纤维。后预浸技术包括膜层叠、粉末浸渍、纤维混杂、纤维混编等，其特点是，预浸料中树脂是以粉末、纤维、或包层等形式存在，对纤维的完全浸渍要在复合材料成型过程中完成。
预浸料及预混料制造工艺（续）
对于制造的预浸料，评价和选择要考虑的参数主要是，纤维与基体类型、预浸料规格(厚度、宽度、单位面积重量等)、性能指标(如树脂含量、粘性、凝胶时间等)。纤维与基体类型是复合材料性能的决定因素，要根据制件的使用要求(如强度、刚度、耐热性、耐腐蚀性等)选择不同类型预浸料。同一类型预浸料，通常有不同规格以满足用户需要。预浸料厚度一般在0.08一0.25mm，标准厚度为0.13mm；宽度在25—1500mm。评价其性能指标包括树脂含量、粘性、凝胶时间、贮存期、挥发份含量等，是确定复合材料生产工艺、控制制品质量的重要参数。
预浸料及预混料制造工艺（续）
SMC的生产一般是在专用SMC机组上进行。生产上，一般先把除增强纤维以外的其它组分配成树脂糊，再在SMC机组上与增强纤维复合成SMC。
成型固化工艺
复合材料及其制件的成型方法，是根据产品的外形、结构与使用要求并结合材料的工艺性来确定的。已在生产中采用的成型方法有：1）接触成型类：手糊成型、湿法铺层成型、注射成型；2）压力成型类：真空袋压法成型、压力袋成型、热压罐成型、模压成型、层压或卷制成型；3）其他成型：纤维缠绕成型、拉挤成型、连续板材成型、热塑性片状模塑料热冲压成型、树脂注射和树脂传递成型、喷射成型、真空辅助树脂注射成型、夹层结构成型、挤出成型、离心浇铸成型等。

聚合物基复合材料的成型工艺

设备投资费用大，只有大批量生产时才可能降低成本。
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连续纤维缠绕法适于制作承受一定内压的中空型容器，如固体火箭发动机壳体、导弹放热层和发射筒、压力容器、大型贮罐、各种管材等。
55
近年来发展起来的异型缠绕技术，可以实现复杂横截面形状的回转体或断面呈矩形、方形以及不规则形状容器的成型。
56
层压成型工艺属于干法压力成型范畴，是复合材料的一种主要成型工艺。
27
层压成型工艺生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、覆铜箔层压板等。
复合材料层压板的生产工艺流程如下
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增强材料热固性树脂
浸胶
胶布
裁
剪
热
脱
切
叠
压
模
边
合
层压板的生产工艺流程
产品
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层压成型工艺的优点是制品表面光洁、质量较好且稳定以及生产效率较高。
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。
18
2．模压成型工艺
模压成型工艺是一种古老的技术，早在20世纪初就出现了酚醛塑料模压成型。
模压成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。
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20
模压成型工艺过程
将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品；再经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材料制品。
21
金属对模准备
模塑料、颗粒树脂
短纤维
涂脱模剂
加热、加压
膜压成型加热冷却
固化
脱模

聚合物复合材料

聚合物复合材料聚合物复合材料是一种由聚合物基质和复合增强材料组成的材料。

在聚合物基质中加入复合增强材料可以提高材料的力学性能、热性能、耐化学性能等。

聚合物复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，因此被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

聚合物复合材料的基质通常选择聚合物树脂，如环氧树脂、聚酯树脂等。

聚合物基质可以通过增加反应剂的添加量、改变树脂分子结构等方式来调整基质的性能。

合适的基质选择能够使聚合物复合材料具有良好的力学性能和化学性能。

复合增强材料的种类很多，常见的有玻璃纤维布、碳纤维布、芳纶纤维布等。

这些增强材料具有良好的拉伸、弯曲和抗压性能，能够增强聚合物基质的强度和刚度。

复合增强材料的选择应根据具体应用来确定，不同的增强材料具有不同的特性，例如玻璃纤维具有良好的韧性和抗冲击性能，碳纤维具有较高的强度和刚度。

制备聚合物复合材料的方法主要有手工涂覆法、浸渍法、层叠法等。

其中，最常用的是浸渍法。

浸渍法是将复合增强材料浸入到聚合物树脂基质中，使其充分湿润，然后在预定的模具中成型。

成型后，通过热固化、冷固化等方式进行固化，使聚合物基质充分硬化，与增强材料形成复合材料。

聚合物复合材料具有许多优点。

首先，重量轻。

相同尺寸下，聚合物复合材料的重量要比传统的金属材料轻很多，可以减轻结构重量，提高能源利用效率。

其次，强度高。

由于增强材料的加入，聚合物复合材料具有较高的强度和刚度，可以承受较大的负载。

再次，耐腐蚀。

聚合物基质可以提供良好的耐腐蚀性能，可以在恶劣的环境下使用。

然而，聚合物复合材料也存在一些缺点。

首先，成本较高。

与传统材料相比，聚合物复合材料的制备过程复杂，成本较高。

其次，加工难度较大。

聚合物复合材料的加工一般需要采用专用的设备和工艺，技术要求较高。

再次，环境适应性有限。

聚合物复合材料对温度、湿度等环境条件比较敏感，不适用于一些极端环境。

总的来说，聚合物复合材料具有许多优点，并且在许多领域已经得到了广泛应用。

聚合物基双固化树脂

聚合物基双固化树脂聚合物基双固化树脂是一种具有广泛应用前景的材料。

它由两种或更多种不同的单体组成，通过化学反应形成交联结构，从而实现固化。

这种树脂具有许多优点，如高强度、耐热性、耐化学腐蚀性和良好的电绝缘性能。

本文将介绍聚合物基双固化树脂的制备方法、应用领域以及未来的发展趋势。

聚合物基双固化树脂的制备方法多种多样。

其中一种常见的方法是通过将两种或更多种单体混合在一起，并添加适当的催化剂或引发剂来促进反应。

这些单体可以是液体、固体或溶液形式，通过调整反应条件和配比可以控制树脂的性能。

此外，还可以通过改变单体的结构和功能基团来调节树脂的性能，以满足不同应用的需求。

聚合物基双固化树脂在许多领域都有广泛的应用。

首先，它在复合材料领域具有重要作用。

由于其高强度和耐热性，聚合物基双固化树脂常被用作复合材料的基体材料。

通过将纤维增强材料（如碳纤维或玻璃纤维）与树脂基体结合，可以制备出轻质、高强度的复合材料制品，如飞机零部件、汽车零部件和运动器材等。

聚合物基双固化树脂在电子领域也有广泛的应用。

由于其良好的电绝缘性能，它常被用作电子元器件的封装材料。

例如，半导体芯片封装常使用聚合物基双固化树脂来保护芯片免受机械损伤和环境腐蚀。

此外，聚合物基双固化树脂还可以用于制备电子基板、电路板和电子封装材料等。

除了上述应用领域，聚合物基双固化树脂还在涂料、粘合剂、模具制造等领域得到广泛应用。

例如，在涂料领域，聚合物基双固化树脂可以用作环保型涂料的基础材料，具有低挥发性和优异的耐候性能。

在粘合剂领域，聚合物基双固化树脂可以用于粘接不同材料，如金属、塑料和陶瓷等。

在模具制造领域，聚合物基双固化树脂可以用于制备高精度、高耐磨的模具，用于塑料注射成型、压铸和橡胶制品等生产过程。

未来，聚合物基双固化树脂的发展趋势将更加注重环保和可持续性。

随着全球对环境保护的重视，研究人员将致力于开发更环保的树脂材料，减少对环境的影响。

此外，还将继续改进聚合物基双固化树脂的性能，以满足不断发展的应用需求。