复合材料工艺与设备复习资料
复合材料工艺及设备最新版资料
复合材料工艺及设备最新版资料复合材料是一种由两种或多种不同材料组成的材料系统，其具有优异的性能和多样化的应用。
复合材料工艺及设备是指用于制造复合材料的特定工艺和设备。
随着科技的不断发展，复合材料工艺及设备也在不断更新和改进。
目前，复合材料工艺及设备的最新进展主要集中在以下几个方面：1.纤维制备技术：纤维是组成复合材料的重要组成部分，纤维的质量和性能直接影响到最终复合材料的性能。
目前，最新的纤维制备技术主要包括原丝制备和纤维处理两个方面。
原丝制备技术主要包括熔融纺丝、湿法纺丝、气体传送纺丝等。
纤维处理技术主要包括表面改性、涂覆等。
2.树脂基体制备技术：树脂是复合材料中的粘结剂，树脂基体的制备技术对复合材料的性能也有重要影响。
最新的树脂基体制备技术主要包括树脂合成、树脂改性、树脂成型、树脂固化等。
3.复合材料成型技术：复合材料的成型技术主要包括手工成型、预浸法成型、自动化成型等。
最新的成型技术主要是指自动化成型技术，该技术利用机器人、控制系统等设备实现复合材料的快速、精确成型，大大提高了生产效率和产品质量。
4.复合材料加工技术：复合材料的加工技术是指对成型的复合材料进行切割、钻孔、铣削、拼接等工艺操作。
最新的加工技术主要包括超声波加工、激光加工、高速切削等，这些技术具有高效、精确、无损等特点。
5.复合材料性能测试技术：复合材料的性能测试是评价复合材料性能的重要手段。
最新的性能测试技术主要包括机械性能测试、热学性能测试、电学性能测试等。
其中，非接触式测试技术和多参数测试技术是目前研究的热点。
随着复合材料的广泛应用，对复合材料工艺及设备的需求也越来越高。
未来的发展方向主要包括提高工艺及设备的自动化水平，提高产品质量和生产效率；开发环保型的工艺和设备，减少对环境的污染和能源的消耗；开展附加值高的复合材料产品的研发和生产。
总结起来，复合材料工艺及设备的最新进展主要包括纤维制备技术、树脂基体制备技术、复合材料成型技术、复合材料加工技术和复合材料性能测试技术。
复合材料工艺及设备[试题]
![复合材料工艺及设备[试题]](https://img.taocdn.com/s3/m/39db79836aec0975f46527d3240c844769eaa0e1.png)
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。
复合材料实用工艺与设备考点整理
复合材料工艺与设备考点整理济南大学复材11081、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。
《复合材料及工艺》复习提纲
《复合材料及工艺》复习提纲第一章、绪论1.了解复合材料的定义、分类及应用。
2.FRP、GFRP、FRTP各代表什么意思。
3.什么是ACM？其判据是什么？第二章、复合材料理论基础1.复合材料中增强体的作用是什么？常见的增强体有哪些（至少列出6种）？最常见的玻纤是什么？其网络结构假说赋予它什么特性？碳纤维的特性是什么？按原料分碳纤维的主要种类包括什么？描述某一种碳纤维的制备工艺。
常见有机纤维增强体包括什么？其特性是什么？BF和SiC纤维的特性分别是什么？成纤工艺包括干法纺丝、湿法纺丝、干湿法纺丝、熔融纺丝、化学气相沉积（CVD）工艺等。
给出常见增强体所用的成纤工艺。
2.复合材料中基体的作用是什么？常见的基体有哪些（至少列出6种）？热固性树脂与热塑性树脂有何优缺点？常用金属基体按使用温度通常如何划分？微晶玻璃（玻璃陶瓷）有何特点？LAS和MAS各代表什么？氧化物陶瓷材料有哪些？突出特性是什么？非氧化物陶瓷材料有哪些？其特性是什么？采用浸渍法制备碳质基体时，树脂或者沥青的选用标准是什么？如采用CVD 工艺，如何控制扩散速率和沉积速率的关系？制备高性能混凝土需要控制的配比有哪些？各个配比影响其什么性能？3.复合效应分为线性效应和非线性效应。
混合定律属于那种效应？其使用前提是什么？根据组元的性能和含量计算出复合材料的性能。
什么是临界纤维长度？如何计算？根据所用纤维长度判断出复合材料的失效方式以及用SEM观察到现象是什么。
4.常用测定界面粘接强度的方法是什么？观察其断裂形貌用什么手段？如何提高增强体和基体间的界面性能？5.复合材料的性能可以根据混合定律进行估算；内部结构缺陷可以在不破坏制件的前提下，采用非破坏可靠性评价又称无损检测评估（NDE）进行表征。
第三章、复合材料分论1.PMC的成型工艺有哪些？（至少列出6种，并能具体描述出至少3种工艺过程）SMC、GMT、预混料、预浸料各代表什么。
2.MMC的成型工艺有哪些？（至少列出4种，并能具体描述至少2种工艺过程）3.CMC（陶瓷基复合材料）成型工艺有哪些？（至少列出3种，并能具体描述至少1种工艺过程）CM(陶瓷基体)、FRC(纤维增强陶瓷)、PRC(颗粒增强陶瓷)三种材料的力学行为曲线有何不同？原因所在？不同形态增强体的增韧机理分别是什么？4.C/C成型工艺有哪些？（至少列出2种，并能具体描述至少1种工艺过程）C/C抗氧化防护的原理是什么？有哪些防护措施？用于抗氧化物涂层的物质是什么？选择涂层时需要考量哪些方面？给出高下抗氧化复合涂层的示意图并给出原因所在。
（整理）复合材料工艺与设备.
（整理）复合材料工艺与设备.材料综合知识竞赛试题集——复合材料工艺与设备1.以下不属于决定复合材料基本性能的主要因素是；DA.增强材料的性能、含量及分布情况B.基体材料的性能及含量C.界面的结合情况D.添加剂种类2.一般来讲，生产批量大、数量多及外形复杂的小产品，多采用A A．模压成型 B.手糊工艺 C.喷射工艺 D.连续成型工艺3.不饱和聚酯树脂的固化过程即：BA.自身凝固过程B.与乙烯类单体共聚的过程C.自聚过程D.外界条件（紫外线）作用过程4.过氧化物的特性指标不包括：CA. 活性氧含量B. 临界温度C. 分子量D. 半衰期5.以下不属于影响玻纤强度的因素是：DA. 玻纤直径和长度B. 化学成分C. 存放时间D. 玻璃纤维的质量6.玻璃纤维增强塑料中应用最普遍、用量最大的一类树脂是：AA. 不饱和聚酯树脂B. 环氧树脂C. 胶衣树脂D.酚醛树脂7.以下不属于玻璃纤维的处理方法的是：BA. 后处理法B. 池窑拉丝法C. 前处理法D. 迁移法8.以下不属于玻璃纤维表面毡和玻璃纤维短切毡作用的是：DA . 增强胶衣，防止表面微裂纹；B . 形成富树脂层以提高模具光洁度和耐腐蚀性能；C . 消除玻纤布在表面产生的痕迹。
D. 增加材料强度9.不饱和聚酯树脂胶液的配制方法是：AA. 先加引发剂，再加促进剂B. 先加促进剂，再加引发剂C. 引发剂和促进剂同时加入D. 只加引发剂10.响蜂窝夹层性能的因素不包括：DA. 含胶量B. 玻纤布C. 蜂窝尺寸和高度D. 外界环境11.泡沫塑料的发泡方法不包括:CA物理发泡法B机械发泡法C紫外线发泡法D化学发泡法12.模压成型工艺的成型压力较其它工艺方法（），属于（）AA. 高，高压成型B. 相仿，中压成型C. 低，低压成型D. 远小于，无压成型13.模压成型工艺所用树脂一般为环氧树脂与：DA. 不饱和聚酯树脂B. 琼脂C. 胶衣树脂D. 酚醛树脂14.俗称SMC的“三大员”不包括：DA. 不饱和聚酯树脂B. 玻璃纤维C. 填料D. 水15.生产中，胶布含胶量控制方法不包含下列的：DA. 调整树脂胶液粘度B. 调整胶布浸胶时间C. 调节胶辊间距D. 调整胶液成分16.层压工艺中的三大工艺参数不包含：DA 成型压力B温度C时间D粘度17.缠绕线型分类不包括：DA环向缠绕B纵向缠绕C螺旋缠绕D直接缠绕18.缠绕工艺分类不包括：CA干法缠绕B半干法缠绕C螺旋缠绕D湿法缠绕19.在环向缠绕中，其缠绕角必须：AA 大于70°B 小于70°C 等于70°D 其它20.缠绕设备中床头箱作用为传递电机动力与：B A加热B变速C传输D供电21.固化炉加热方式不包括下列的：DA、电阻加热B、远红外加热C、蒸汽加热D、加热油换热22.不是拉挤制品应用领域的是：DA、耐腐蚀领域B、电工领域C、建筑领域D、耐高温领域23.连续成型工艺中的连续指的是：CA 增强材料连续B基体材料连续C从添加原料到成品过程连续D 设备连续24.为适应连续制管要求，通常选用的增强材料不包括（B）A连续玻纤粗纱B方格布C短切纤维毡D表面毡25.从连续成型工艺特点出发，使用较多的树脂是（C）A环氧树脂B高粘度树脂C不饱和聚酯树脂D酚醛树脂26.拉挤成型工艺不同于其他工艺的地方是外力拉拔和（A）A挤压模塑B浸胶C预成型D切割27.拉挤成型所用的增强材料绝大部分是（A）A玻璃纤维 B 聚酯纤维 C 钢纤维D碳纤维28.连续制管工艺中，对树脂的要求不包括（D）A粘度低 B 浸润性好C较短的固化时间D较高的固化放热峰29.常见的典型耐腐蚀结构管材的结构层最主要的作用是（A）A提供较高的机械强度B防渗漏C表面光滑D耐磨损30.离心法制管是将树脂、玻纤和填料按一定比例加入到旋转的模具内，依靠高速旋转产生的（A），使物料在模内挤压密实，固化成型的一种方法。
复合材料工艺与设备期末重点掌握内容
.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。
12级复合材料工艺及设备复习资料
12级复合材料工艺及设备复习资料复合材料工艺设备参考资料复合材料与工程考试形式笔试闭卷考试时间和地点时间：2015年7 月8 日10:20-12:00地点：第二公教A115题型与分数分布一．单选题二．多选题三．填空题四．简答题五．综合题一、复合材料绪论1.复合材料是由两种或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。
复合材料基本性能：⑴性能的可设计性⑵材料与结构的同一性⑶发挥复合效应的优越性⑷材料性能对复合工艺的依赖性2.工艺选择依据：a产品外形构造和尺寸b材料性能和产品质量要求c生产批量大小及供应时间d企业可能提供的设备条件及资金e综合经济效益，保证企业盈利3.①大批量、数量多、外形复杂：模压成型；② 造型简单大尺寸：SMC大台面压机成型；③小批量产品：手糊成型；④压力管道及容器：缠绕工艺；⑤批量小的大尺寸：手糊成型、喷射成型；⑥板材和线性制品：连续成型⑦工字形截面梁：拉挤成型4.实例（1）水表壳-注射（2）沼气池T SMC 模压成型工艺（3）车用天然气瓶T缠绕（4）汽车保险杠—手糊成型（5）玻璃钢管材—拉挤（6）PVC管材—挤出（7）冷却塔—手糊、模压（8）玻璃钢保温板—连续制板（9）玻璃钢门窗-模压（10）复合材料头盔- RTM （11） 塑料手机外壳—注塑（12）油田抽油杆—拉挤（13）大型冷藏车—手糊二、手糊成型工艺：定义：手工作业把玻璃纤维织物和树脂交替铺层 在模具上，然后固化成型为玻璃钢制品工艺 工序：裁剪增强纤维-准备模具（涂脱模剂）- 树脂胶液配置（喷涂胶衣）-手糊成型- 固化｛凝胶阶段 定型阶段（硬化阶段） 熟化阶段（完全固化阶段）｝—脱模—后 处理（修边）—装配分类a 接触压成型：手糊、喷射b 低压成型（接 触压以上）：真空成型、RTM 、RIM 、对模 优点：a 设备简单b 投资少、见效快c 生产技术 简单易学d 产品不受尺寸、形状的限制 e 大型制品可现场制作f 制品树脂含量较 高，耐腐蚀性好缺点：a 生产效率低、不适合批量大的产品 b 产品质量不够稳定c 生产环境差。
复合材料工艺与设备考点整理
复合材料工艺与设备考点整理济南大学复材11081、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。
复合材料复习
复合材料复习一，填空1、陶瓷基复合材料的成型方法有模压成型、等静压成型、热压铸成型、挤压成型、轧模成型、流延法成型、注射成型、直接凝固成型。
2、碳/碳复合材料的制备工艺有CVD法、液态浸渍法。
3、纳米粉体的物理制备方法有惰性气体冷凝法、高能球磨法、干式冲击法、共混法、异相凝聚法和高温蒸发法。
4、碳化硅纤维制备方法有化学气相沉积法、先驱体法。
5、氧化铝连续纤维制备方法有烧结法、先驱体法、熔融纺丝法。
6、按照制取碳纤维的原丝分类，碳纤维可分为聚丙烯腈基碳纤维、黏胶基碳纤维、沥青基碳纤维、木质素纤维基碳纤维。
7、金属基复合材料的界面进行优化和设计的途径有：①增强剂的表面改性处理②金属基体改性（添加微量合金元素）③改善增强剂与基体的润湿性8、聚合物改性混凝土的三种主要形式：①聚合物浸渍混凝土②聚合物混凝土③聚合物水泥混凝土9、界面结合强度的测定方法有①三点弯曲法②Iosipescu 剪切试验法③单纤维实验法④声发射法。
10、按照增强体的种类可以将水泥基复合材料分为混凝土、纤维增强水泥基复合材料、聚合物水泥基复合材料等。
11、从基体和分散相的粒径大小关系可将纳米复合材料分为纳米-纳米复合材料、纳米-微米复合材料。
12、聚合物基复合材料成型过程为①赋形②浸渍③固化二，简答1、什么是复合材料？简述复合材料的特点及各组成相的作用。
复合材料是由两种或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。
复合材料的特点：①复合材料的比强度、比刚度较高②复合材料的力学性能可以设计③复合材料的抗疲劳性能、减震性能良好④复合材料通常都耐高温在复合材料中，通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强体。
基体的作用主要是利用其粘附特性，固定和粘附增强体，并传递载荷到增强体上；另一作用是保护增强体在加工和使用过程中免受环境因素的损伤。
增强体主要用来承受载荷。
2、复合材料的增强体有哪些？具有哪些特点？增强体主要有高性能的纤维、晶须、金属丝、片状物和颗粒等。
复合材料工艺及设备最新版资料
复合材料的发展概况
1932年 42~45年 44年
46年 50年 49年
诞生于美国 手糊军用雷达罩，远航飞机油箱材料 玻纤增强聚酯树脂。 飞机机身、机翼 与上述改进：玻钢夹层结构 纤维缠绕成型 压制成型，直升机螺旋桨 玻纤预混，对模压制成型
机械式，计算机缠绕 玻纤、聚酯树脂喷射成型 61年 德国，片状模塑料（SMC）问世 63年 FRP板材工业化生产，美、法、日 60年代中 美、日SMC汽车部件，浴盆，船上构件 60年代 棒材、细管、定型截面制品 70年代 拉挤，环向缠绕 树脂反应注射成型（RIM） 增强树脂反应注射成型（RRIM） 卫生器具，汽车零件 60年代
（2）纤维须具备的特点：
• 1)增强材料是承载的主要部分，因而纤 维必须具有很高的强度和刚度。 • 2)增强材料与基体有好的结合强度。 • 3)在复合材料中纤维必须具有适当的含 量、直径和分布。 • 4) 纤维和基体应有相近的热膨胀系数。
玻璃纤维表面处理
§1-1、概述
意义：纤维——基体界面的结构和性能对 复合材料的力学性能和物理性能起主要作 用。 如断裂、韧性、腐蚀、刚度、膨胀等。
(3)迁移法
耦联剂直接加入树脂配方中，让它在浸胶和成型 过程中迁移到玻纤表面发生耦联作用。方法简便， 可增加纤维与树脂间的粘结力，提高了强度与电 性能。
2、碳纤
与玻纤不同，一般采用表面活化的办法，提高了 碳纤与树脂复合材料的剪切强度。有液相氧化、 气相氧化、阳极氧化、Co60或中子辐照。
当前常用的模压料品种有 热固性复合材料， 包括SMC、BMC和TMC等；热塑性复合材料
主要成型工艺
手糊、袋压、喷射、树脂注射、模压、缠绕、 连续、离心 手工 异形，小批量产品，投资低、效率低、 重复性差 机械自动化 外形不复杂，批量大产品，连续性、 投资高、效率高、重复性好、性能好
复合材料工艺及设备考点
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。
复合材料工艺与设备考点整理
复合材料工艺与设备考点整理1.复合材料的概念与分类：复合材料是由两种或两种以上不同的材料组合而成的新材料。
根据其组成材料和制备方法的不同，可以将复合材料分为层合板材料、颗粒增强材料、连续纤维增强材料、注塑成型材料等多种类型。
其中，连续纤维增强材料在工业应用中较为广泛。
2.复合材料的制备方法：复合材料的制备方法主要包括增强材料的制备和基体材料的制备两个方面。
在增强材料的制备过程中，可以通过机械加工、化学合成、物理化学法等多种方法得到不同形式和形状的增强材料。
在基体材料的制备过程中，常用的方法包括溶液吸附、浸渍法、熔融浸渍法等。
3.连续纤维增强复合材料的制备工艺：连续纤维增强复合材料的制备工艺包括成型、浸渍、固化等多个阶段。
其中，成型阶段可以采用手工布层法、自动挤出法、预浸料覆膜法等方法。
成型完成后，将基体材料灌注到增强材料中，并通过固化使得基体材料完全包覆在增强材料中，从而形成连续纤维增强复合材料。
复合材料具有轻量化、高强度、高模量、防腐蚀等特点，常用于制造航空、航天、汽车、建筑等领域的高强度结构件。
其性能测试方法包括拉伸试验、压缩试验、弯曲试验、剪切试验等多种方法。
5.复合材料中的储能元件：复合材料中的储能元件主要包括超级电容器、锂离子电池、氢燃料电池等。
其中，超级电容器具有高能量密度、长寿命、高效率等优点，广泛应用于航空、汽车、轨道交通等领域。
复合材料中的增塑剂是指能够提高聚合物柔韧性、延展性和韧性的化学物质。
常用的增塑剂包括邻苯二甲酸酯、环氧脂等。
增塑剂的加入可以改变复合材料的力学性能和加工性能。
8.复合材料的应用领域：复合材料广泛应用于航空、航天、汽车、船舶、建筑等领域的制造中，具有轻量化、高强度、高刚度、耐腐蚀、耐磨损等优点，成为代替传统金属材料的重要革新。
复合材料工艺与设备备考复习资料
一、选择题1、热固性复合材料在固化成型时，为了避免过早发生固化，需要控制工艺过程的温度，目的是（ B ）。
A、胶液粘度；B、凝胶时间；C、含水量；D、收缩率。
2、E玻璃（无碱玻璃） C玻璃（中碱玻璃） A玻璃（高碱玻璃） D玻璃（高介电性玻璃） S玻璃（高强纤维玻璃）3、复合材料制品选用不同的成型工艺，请问下列哪种产品采用夹层工艺制备：（ D ）A、复合材料管道；B、复合材料板材；C、热固性玻璃钢容器；D、复合材料波形板。
4、泡沫塑料发泡方法有物理发泡、机械发泡和化学发泡三种，下列哪种泡沫采用化学发泡工艺：（ D ）A、聚苯乙烯泡沫塑料；B、中空微球泡沫塑料；C、脲醛泡沫塑料；D、聚氨酯泡沫塑料。
5、层压工艺制备的复合材料板材主要使用下列增强材料（ A ）。
A、玻璃纤维布；B、玻璃纤维微粉；C、短切纤维；D、无捻粗纱。
6、判断成型工艺类型7、手糊成型工艺使用的模具，从结构上讲，可以分为（ABCD）（多选题）A、阳模；B、阴模；C、对模；D、组合模。
8、手糊成型工艺的生产车间环境差，为了保护员工的身体健康，下列哪项措施是最重要的（ D ）。
A、提供通风条件；B、提供空调保持常温；C、提供适宜的湿度环境；D、戴口罩。
9、制备热塑性复合材料时，树脂的重结晶可以提高制备的（ C ）性能。
A、弹性模量；B、断裂伸长率；C、拉伸强度；D、冲击强度。
10、缠绕成型工艺中，下列哪一项不属于影响缠绕速度的因素（ B ）。
A、芯模速度；B、脱模速度；C、小车速度；D、纱线速度。
二、判断题（每小题2分，共20分）1、C-玻璃纤维，也称无碱纤维，含金属氧化物量在0.8%以下，电气性能与耐老化性能优异。
（√）2、环氧树脂固化剂（胺类分子结构）（）3、层压成型工艺制备复合材料结构时，如果成型压力过大，产品会出现分层气泡现象。
（×）4、模压成型工艺是指将一定量模压料放入金属对模，在一定温度和压力下固化成型的方法。
（√）5、电路板制作工艺（层压工艺）6、离心法制管工艺成本低的主要原因是大量使用低成本的石英砂、石英粉或辉绿岩粉。
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《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。
P29-313、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）P51-544、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。
P665、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？P876、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GFRPB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？P1567、缠绕成型工艺（1）缠绕成型工艺分为哪几类型？P159（2）▲切点法分析缠绕规律的主要内容？P169（3）▲纤维缠绕规律的实质是什么？何谓测地线缠绕、线性和发线性缠绕？（概念题型里有详解）（4）▲分析说明缠绕张力制度的内容及缠绕张力对制品性能的影响？P185 187（5）螺旋缠绕线型设计时，其参数选定赢注意哪些问题？P183&连续成型工艺（1）▲连续成型工艺包括哪几种成型方法？P243（2）▲ EPF法制管的工艺原理。
P251（3）拉挤成型工艺参数包括哪些内容？拉挤成型设备包括哪些组成部分？P257（4）连续板生产工艺中，波纹（横波和纵波）形成的工作原理。
P265（5）▲透明型连续波纹板生产工艺中，提高其透明性和耐老化性能的技术措施。
P2639、热塑性复合材料（1）▲热塑性树脂基体的工艺性能包括哪些方面？P279（2）▲在FRTP成型加工中，聚合物基体可能产生降解的类型？避免聚合物降解的技术措施？P287-288（3）FRTF挤出成型的工艺原理。
P299-301（4）▲注射成型工艺与挤出成型工艺的主要区别？（概念题型里有详解）（5）在FRTR中压成型中，干法和湿法生产热塑性片状模塑料工艺有何区别？P353-35510、无机非金属复合材料（1）▲水泥基体的性能特点及对增强纤维的基本要求。
P365 P368（2）▲如何提高GRC中GF的抗碱性能。
（3）氯氧镁水泥基复合材料包括哪些原料组份？以及对各原料组份的技术要求？P37411、连接于加工（1）复合材料常用连接方式分别为几种基本类型？P423（2）复合材料胶接工艺包括哪些内容？P428 -434（3）选择胶粘剂的基本原则？胶黏剂的固化方式有哪些？P428 /P434（4）复合材料机械连接基本形式？机械连接接头设计注意什么？P440（5）复合材料的机械加工具有哪些特点？具有哪些加工方法？P44912、综合题（1）▲在FRP设计和生产工艺中，可以采取哪些方法提高GFRP制品抗变形能力？（2）比较热塑性和热固性复合材料，应用汽车零部件各自的工艺与性能特点。
（3）▲为了改善聚合物基复合材料的工艺性能，常用辅助材料的种类及作用？（4）分析手糊成型，模压成型，RTM三种成型工艺的特点，说明他们的工艺范围及产品类型。
《复合材料工艺与设备》基础概念1增强纤维（CF,G）的生产工艺与设备（表面处理工艺与设备）（1）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（2）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（3）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1~1.5%;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）。
2、手糊成型工艺与设备（1）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。
（2）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。
（3）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0.5-0.5pas。
3、无毒或低毒；4、价格便宜。
（4）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。
（5）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。
（6）RTM的工艺特点：这要设备投资少，即用地吨位压机能生产较大的制品；生产的制品两面光滑、尺寸稳定、容易组合；允许制品带有加强筋、镶嵌件和附着物，可将制品制成泡沫夹层结构，设计灵活，从而获得最佳结构；制造模具时间短，可在短期内投产；对树脂和填料的适用性广泛；生产周期短，劳动强度低，原材料损耗少；产品后加工少；RTM是闭模成型工艺，单体挥发少，环境污染小。
（7）玻璃钢高级模具的概念：指用玻璃钢制作的，可获得“镜面效果”的，高光泽度、高平整度的守护制品的模具。
（8）高级模具的要求：有足够的强度和刚度；模具表面胶衣要有一定的硬度和耐热性，能够承受树脂固化时的收缩、放热等效果；模具工作表面外形尺寸准确、平面平顺，无潜藏气泡和针孔等弊病；模具表面光泽度为80-90光泽单位，或侧目应有清晰的镜面反光；经抛光后的模具表面残留划痕度V0.1UM.（9）脱模剂类型：薄膜型脱模剂、混合型脱模剂、蜡型脱模剂。
（10）脱模剂应具备条件：不腐蚀模具，不影响树脂的固化，对树脂粘附力小；成膜时间短，成膜均与、光滑；操作简单，使用安全，价格便宜；选用脱模剂是应注意，脱模剂的使用温度应高于固化温度。
3、复材的夹层结构方法（1）概念：夹层结构是由高强度蒙皮和轻质夹芯材料所构成的一种结构形式。
玻璃钢夹层结构为玻纤布蜂窝或泡沫塑料等所组成的结构材料。
分类：玻璃钢夹层结构按其所用夹芯材料类别通常可分为三种，即泡沫夹层结构、玻板夹层结构和蜂窝夹层结构。
（2）GFRP勺夹层结构的力学意义：简支梁的三点弯曲、分析挠度、跨距长度、P值、分材料E值与J惯性矩ibh3/12（3）硬质聚氨酯泡沫塑料夹心生产工艺原理硬质聚氨酯泡沫塑料的制造分一步法和两步法。
一步法是将所有的原料按配方混合在一起而形成泡沫塑料；二步法又分为预聚法和半预聚法两种，预聚法是使异氰酸酯先与聚酯或聚醚反应生成预聚体，在加入其他组分而形成泡沫塑料；半预聚法是使部分聚酯或聚醚先与所有的异氰酸酯作用，而后再加入剩余的聚酯或聚醚与其他组分的混合物使其成为泡沫塑料。
1聚氨酯的生成：异氰酸酯+聚酯或聚醚的羟基，同时与水反应生成CO2而发泡。
2泡沫的形成：聚氨酯泡沫塑料在形成过程中，始终伴有复杂的化学反应，可归纳为6种。
①链增长反应。
指异氰酸酯或聚酯生成聚氨酯的反应，即异氰酸酯与羟基之间反应NCO+OH……f N—C—ONCO+H°^……N— C—O……厂……N—H+CO2氨基甲酸胺③与异氰酸酯的反应，这是②中生成的胺又与异氰酸酯作用形成脲的衍生物反 应。
--- H0=—……NH2+0CN ……f ……N ——N ……④ 联和支化反应。
指氨基甲酸酯中的氮原子上的氢与异氰酸酯反应。
这一反应 可使线型聚合物形成支化和交联结构。
0=C — NH⑤ 缩二脲的形成反应。
它是由脲衍生物与异氰酸酯反应生成的。
0=C — NH⑥带有羧基聚酯与异氰酸酯反应。
……COOH+OCf — NH ……+CO f上述六种化学反应，在制造泡沫塑料时，起聚合和发泡两种作用，必须平衡进 行。
4、模压成型工艺：(1) 概念：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) 模压料：1、高强度短纤维模压料，其基本组成为：短纤维增强材料、树脂基体和辅 助材料；2、smc 片状模压料(3)两种模压料的区别：树脂基体的不同，前面一种主要是环氧，后面一种主要是UP ; 工艺参数，尤其是成型压力不同， SMC 的成型压力相对较低；产品类型不同，前者为高精 度的零部件，后者多为薄膜类产品；生产效率不同， SMC 由于增稠作用，其生产周期大大 缩短；产品使用性能，前者力学、绝缘性突出，后者综合性能好，性价比好。
(4) 层压板典型的热压曲线分析： 第一阶段：为预热阶段。
一般从室温到开始显著反应时的温度，这一阶段称为预热阶段。
预热的目的主要是使胶布中的树脂融化，使挥发物跑掉， 熔融树脂进一步浸渍玻璃布。
此时压力一般为全压的 1/3~1/2 ;第二阶段：为中间保温阶段。
这一阶段的作用在于使胶布在较低的反应速度下进行固化。