《聚合物复合材料》复习提纲
聚合物基复合材料复习要点 热固性复合材料成型工艺
聚合物基复合材料高分子专业考试复习资料现已完结，另有小抄版本稍后更新第四章热固性复合材料成型工艺4.1手糊成型工艺4.1.1定义：用手工或在机械辅助下将增强材料和热固性树脂铺覆在模具上，树脂固化形成复合材料的一种成型方法。
4.1.2工序：①增强材料剪裁②模具准备③涂擦脱模剂④喷涂胶衣⑤成型操作⑥固化⑦脱模⑧修边⑨装配⑩制品。
4.1.3优点：操作简便，操作者容易培训；设备投资少，生产费用低；能生产大型的和复杂结构的制品；制品的可设计性好，且容易改变设计；模具材料来源广；可以制成夹层结构。
缺点：劳动密集型的成型方法，生产效率低—喷射成型工艺；制品质量与操作者的技术水平有关；生产周期长；制品力学性能较其他方法低—袋压成型工艺。
4.1.4原材料：玻璃纤维及其织物选择依据：容易被树脂浸润；有较好的形变性；满足制品的性能要求；价格便宜。
种类：无捻粗纱；无捻粗纱布；短切原丝毡；加捻布；玻璃布袋。
4.1.4.1热固性树脂：要求：①能够配制成黏度适宜的胶液②能在室温或较低温度下凝胶、固化，固化时无低分子物产生③无毒或低毒④价格便宜，来源广泛。
4.1.2辅助材料脱模剂：应具备的条件：（1）不腐蚀模具，不影响固化，与树脂粘附力小；（2）成膜迅速、均匀、光滑；（3）使用简便、安全，价格便宜。
按用途分为：内脱模剂（用于模压和热固化）；外脱模剂（用于手糊和冷固化）。
按性状分为：薄膜型脱模剂；混合溶液型脱模剂；油蜡型脱模剂。
4.1.2.1 薄膜型脱模剂：最常用的有：聚酯薄膜、玻璃纸、聚氯乙烯薄膜、聚乙烯薄膜等。
其中聚酯薄膜应用最普遍，使用厚度一般为0.04 mm 、0.02 mm。
使用方法：铺在模具上，或用凡士林贴在模具上。
优点：脱模效果好，使用方便，材料易得。
缺点：薄膜的柔韧性、帖服性差，不能用于形状复杂的制品。
4.1.2.2混合溶液型脱模剂（1）聚乙烯醇脱模剂的配制：在搅拌状态下，用水将聚乙烯醇加热溶解（水温约95℃），冷却到室温，往里滴加乙醇或丙酮（边加边搅拌）。
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。
聚合物基复合材料知识点
复合材料知识点一、绪论1、复合材料定义：①ISO：有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。
②GB：两个或两个以上独立的物理相，包括粘接材料（基体）和粒料纤维或片状材料所组成的一种固体物。
2、复合材料组成：复合材料由基体和增强材料组成。
增强材料是复合材料的主要承力部分，特别是拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能主要由增强材料承担，基体的作用是将增强材料粘合成一个整体，起到均衡应力和传递应力的作用，使增强材料的性能得到充分的发挥，从而产生一种复合效应，使复合材料的性能大大优于单一材料的性能。
3、复合材料的分类：⑴按基体类型分类树脂基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料。
⑵按增强材料类型分类玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、有机纤维复合材料、陶瓷纤维复合材料。
⑶按用途不同分类结构复合材料、功能复合材料二、增强材料1、增强材料作用：增强材料是复合材料的主要组成部分，它起着提高树脂基的强度、模量、耐热和耐磨等性能的作用，增强材料还有减小复合材料成型过程中的收缩率，提高制品硬度等作用。
2、作为树脂基复合材料的增强材料应具有的基本特征：⑴应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，如高的比强度、比模量、高导热性、耐热性、低热膨胀性等，以便赋予树脂基体某种所需的特性和综合性能。
⑵应具有良好的化学稳定性。
⑶与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树脂有良好的界面结合。
⑷价廉。
3、微裂纹假说：玻璃的理论强度取决于分子或原子间的吸引力，其理论强度很高，可以达到2000――12000MPa。
但强度的实际测试结果却低很多，这是因为玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等，尺寸不同的微裂纹，因而大大降低了其强度。
微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内，但以表面的微裂纹危害最大。
由于微裂纹的存在，玻璃或玻璃纤维在外力的作用下，微裂纹处首先发生应力集中，首先发生破坏。
玻璃纤维比玻璃的强度高很多，是因为玻璃纤维经高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少；另外，玻璃纤维的断面尺寸小，微裂纹存在的概率也小，故使纤维强度增高。
复合材料复习提纲
聚合物基复合材料复习总结UD : unidirectional 单向性的Quas-isotropic准各向同性的Cure固化precure 预固化stiffness 刚度stre ngth 强度toughness韧性ILSS层间剪切强度CTE 热膨胀系数(coefficient of thermal expansion)carbon fiber 碳纤维VGCF 气相生长碳纤维(vapor-phase growth)SNCB气相生长纳米碳纤维CNT碳纳米管(carbon nanotub© sizi ng上浆Torayca日本东丽台塑Tairyfil 三菱树脂DialeadPCF:沥青基碳纤维(pitched-based carbon fibe)Glass fiber玻璃纤维C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:普通玻纤D-GF:低介玻纤，雷达罩材料E-GF：电工用玻纤(碱金属含量＜1%S-GF高强M-GF高模AF:芳纶纤维(Aramid fiberPPTA:聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide对位芳酰胺纤维Kevlar) PMIA :间位芳酰胺纤维(代表Nomex)DuPo nt杜邦Boron Fiber 硼纤维Alumina Fiber氧化铝纤维Basalt Fiber玄武岩纤维UHMWPE Fiber(ultrahigh molecular weight polyethyle ne)超高分子量聚乙烯纤维BMI :双马来酰亚胺树脂curing age nt固化剂PEEK:聚醚醚酮树脂PEK :聚醚酮树脂PES:聚醚砜树脂PEI :聚醚酰亚胺树脂PPS:聚苯硫醚树脂Epoxy resi n 环氧树脂Un saturated polyester res inTETA:三乙烯四胺(triethylene tetramineDDS:二氨基二苯基砜(diaminodiphenyl sulfone) ；DDM 二氨基二苯基甲烷Vi nyl ester resi n:乙烯基环氧树脂Phe nolic res in 酚醛树脂Prepreg 预浸料uni directi onal prepreg 单向预浸料Pot life 适用期（树脂）workinglife（纤维）Shelf life储存期Res in flowability 树脂流动度Lay Up铺贴Gel time凝胶时间Tack粘性drape铺覆性resi n con te nt树脂含量Fiber areal density 纤维面密度volatile content 挥发分含量Separati on film 分离膜Hon eycomb san dwich con structi on 蜂窝夹心结构In frared spectroscopy 红外光谱ATL: Automated tape-laying自动铺带法（CATL曲面铺带；FATL平面铺带）AFP:纤维自动铺放技术Automated fiber placement Pultrusio n拉挤成型OoA:非热压罐成型工艺out of autoclaveAllowables 许用值design Allowables 设计许用值Robust ness 鲁棒性BVID目视勉强可检ISO国际标准ASTM美国标准HB中国航空标准JC中国建筑材料工业部标准FTIR-ATR傅里叶变换衰减全反射红外光谱法1. 碳纤维PAN 一般采用湿法纺丝？因为干纺生产的纤维中溶剂不易洗净，在预氧化及碳化的过程将会由于残留溶剂的挥发或者分解而造成纤维粘结，产生缺陷。
聚合物复合材料
1、为什么要研究天然纤维热塑性聚合物复合材料成型过程中的流变行为？答：因为在大部分聚合物材料的加工过程中，都离不开聚合物材料流体的流动。
它们的加工成型和使用性能以及最终制品的各种性能很大程度上决定于其流变行为。
例如在挤出成型中，流动性过小，会不利于原料充满整个模具，造成挤出困难；但流动性过大，会不利于形成足够的挤出压力，造成制品强度缺陷。
2、你认为将来那种工艺可能会替代挤出成型工艺成为天然纤维聚合物复合材料（热塑性基体）的主要生产工艺？答：热压成型工艺，原因有以下几点1）可以通过人造板工艺制备高比例的天然纤维复合材料。
2）可以利用不同形态的木质纤维材料与塑料加工生产复合材料板材和型材。
3）可以制备宽板，从而更好的替代木质人造板。
4）可以使用长纤维原料。
3、天然纤维聚合物复合材料挤出成型一步法与两步法有什么区别？答：区别在于一步法省略了混炼造粒这样的步骤，一步法效率高，混炼塑化好，节能显著，生产成本降低，市场竞争力强，但是设备工艺要求较高，反之二步法操作简单，灵活性高，对员工整体技术要求低，但成本要求较高。
4、天然纤维聚合物复合材料模型成型技术的特点？模压成型可使造型美观的物件一次成型，减少了加工和装配工作量，并使连接重量降低。
模压还可使零件各部分的密度均匀，降低内应力。
模压制品的尺寸准确，互换性好，可以提高装配质量。
5、如何来调控浸润角？1对于一个固定的体系，可以通过控制温度，保持时间，吸附气体等调控浸润角。
2改变体系的表面张力调控浸润角。
3固体表面的润湿性能与其结构有关，通过改变物体的表面状态，既改变其表面张力，调控浸润角。
6、聚合物复合材料界面存在的内应力是如何产生的？聚合物基体和纤维在温度降低的时候体积收缩不匹配，而又要保持变形的一致，必然会产生内应力7、想一想界面问题研究的难点在哪里？1.界面区域小且结构组成复杂，是一个多层结构的过渡区域；2.界面的形成过程复杂；3.界面形成的机理多样，但都具有一定的局限性。
聚合物基复合材料 知识点总结
第二章增强材料1.增强材料的品种：1）无机纤维：（1）玻璃纤维（2）碳纤维：①聚丙烯腈碳纤维②沥青基碳纤维（3）硼纤维，（4）碳化硅纤维，（5）氧化铝纤维2）有机纤维：（1）刚性分子链——液晶（干喷湿纺）：①对位芳酰胺②聚苯并噁唑③聚芳酯（2）柔性分子链：①聚乙烯②聚乙烯醇2.玻璃纤维的分类：1）按化学组成份：有碱玻璃纤维，碱金属含量>12%；中碱玻璃纤维，碱金属含量6%~12%；低碱玻璃纤维，碱金属含量2%~6%；微碱玻璃纤维，碱金属含量<2%2）按纤维使用特性分：普通玻纤（A-GF）；电工玻纤（E玻纤）；高强玻纤（S玻纤或R玻纤）；高模玻纤（M-GF）；耐化学药品玻纤（C玻纤）……3）按产品特点分：长度（定长玻纤<6-50mm>，连续玻纤）；直径（粗纤维30μm，初级纤维20μm，中级纤维10-20μm，高级纤维3-9μm）；外观（连续纤维，短切纤维，空心玻纤，磨细纤维和玻璃粉）3.玻璃纤维的制备：目前生产玻璃纤维最多的方法有坩埚拉丝法（玻璃球法）和池窑拉丝法（直接熔融法）4.玻璃纤维的力学特性：1）玻璃纤维的拉伸应力--应变关系：玻璃纤维直到拉断前其应力-应变关系为一条直线，无明显的屈服、塑性阶段，呈脆性材料特征2）玻璃纤维的拉伸强度较高，但模量较低；解释：（1）Griffith微裂纹理论：玻璃在制造过程中引入许多微裂纹，受力后裂纹尖端应力集中。
当应力达到一定值时，裂纹扩展，材料破坏。
所以，缺陷尺寸越大，越多，应力集中越严重，导致强度越低（2）分子取向理论：玻纤在制备过程中，受到定向牵引力作用，分子排列更规整，所以玻纤强度更大。
3）玻璃纤维强度特点：单丝直径越小，拉伸强度σb越高；试样测试段长度L越大，拉伸强度σb越低。
这两点结果被称为玻璃纤维强度的尺寸效应和体积效应，即体积或尺寸越大，测试的强度越低4）缺点：①强度分散性大，生产工艺影响②强度受湿度影响，吸水后，湿态强度下降③拉伸模量较低（70GPa），断裂伸长率约为2.6%5.玻璃纤维纱的常用术语、参数：（填空）1）原纱：指玻璃纤维制造过程中的单丝经集束后的单股纱2）表示纤维粗细的指标：①支数β：指1g原纱的长度(m)，支数越大表示原纱越细②特(tex)：指1000m长原纱的质量(g)，tex数越大，纱越粗③旦、袋(den)：指9000m长原纱的质量(g)，den 数越大纱越粗3）捻度：表示纱的加捻程度，指每米长原纱的加捻数，即捻/m。
复合材料重点
复合材料复习重点一、复合材料的定义，命名及分类1.什么是复合材料？特点？用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分〔或称组元〕材料通过人工复合组合而成的多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
它既保持了原组分的主要特点，又显示了原组分材料所没有的新性能。
复合材料应具有以下三个特点：（1）复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新型材料，组元之间存在着明显的界面。
（2）复合材料中各组元不但保持各自的固有特性而且可最大限度发挥各种材料组元的特性，并赋予单一材料组元所不具备的优良持殊性能。
（3）复合材料具有可设计性。
2.复合材料的分类、命名和各有什么特点？高性能复合材料按基体材料的性质分为两类：金属基复合材料〔metal matrix posite,MMC〕金属基复合材料相对于传统的金属材料来说，具有较高的比强度与比刚度；而与树脂基复合材料相比，它又具有优良的导电性与耐热性；与陶瓷基材料相比，它又具有高韧性和高冲击性能。
聚合物基复合材料(polymer matrix posite,PMC)1、具有较高的比强度和比模量〔刚度〕；2、耐疲劳性能好；3、减震性能好；4、过载时平安性好；5、高温性能好；6、可设计性强、成型工艺简单。
陶瓷基复合材料〔ceramic matrix posite,CMC〕3.复合材料开展经过了几代？第一代复合材料(玻璃纤维增强塑料)；第二代复合材料(碳纤维增强塑料)；第三代复合材料〔纤维增强金属基复合材料〕；第四代复合材料〔多功能复合材料〕4.复合材料界面如何定义？界面特点？复合材料的界面是指基体与增强体之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
界面特点：i)非单分子层，其组成、构造形态、形貌十分复杂、形式多样界面区至少包括：（1）基体和增强体的局部原始接触面；（2）基体与增强体相互作用生成的反响产物，此产物与基体及增强体的接触面；（3）基体和增强体的互扩散层；（4）增强体上的外表涂层；（5）基体和增强体上的氧化物及它们的反响产物之间的接触面等。
聚合物基复合材料-内容总结
2. 物理性能：密度小、耐热性好、热膨胀系数负效应、黏结性差 3. 化学性能
• 氧化性 易氧化成CO、CO2，空气中耐热性差，200-290℃开始氧化，比GF 差 • 耐腐蚀性 比GF更耐腐蚀，只能被强氧化剂氧化，耐水性好 • 耐热性 不与空气接触时，表现极好的耐热性，在高于1500℃时，强度才
开始下降
• 强度比湿纺原丝提高50%以上
碳纤维
b）PAN原丝的预氧化处理（2h） PAN原丝
二维有序结构
200-300℃
O2，张力
预氧化纤维
六元环梯形结构
① 预氧化作用 通过氧化反应使β碳原子部分氧化成羟基、羰基，在分子间和分子内形成氢键， 利用其诱导作用，使CN在较低的温度下环化形成带有六元共轭环的梯形结构，从 而提高PAN的热稳定性，经受住高温碳化处理。
组成
① 基体相：聚合物基体可分为塑料、橡胶两类 ② 增强相：是聚合物基复合材料的骨架，决定复合材料的强度和刚 度的主要因素 ③ 界面相：是聚合物基体与增强材料间形成的第三相，是产生复合
效果的主要因素
增强材料
增强材料：聚合物基复合材料的骨架，决定复合材料的强度和刚度的主
要因素，显著提高复合材料的机械性能，即赋予复合材料高强度和高模量 等力学性能。形态主要有微粒、薄片、纤维，其中纤维的效果最好。
结构特点-含活泼氢原子，反应过程中伴有氢原子转移
如多元伯胺、多元羧酸、多元硫醇和多元酚 催化型固化剂：引发树脂分子中的环氧基按阳离子或阴离子聚合的历程进行固化 结构特点-叔胺、三氟化硼络合物 交联剂：能与双酚A型环氧树脂的羟基进行交联
溶解脱泡 挤出纺丝
UHMWPE+溶剂+抗氧剂等
脱溶剂
UHMWPE溶液 UHMWPE纤维
李明《聚合物复合材料》期末复习
3-6.环氧树脂主要类别与结构特征 环氧树脂主要类别与结构特征
主要类别:环氧树脂分为缩水甘油类,脂 环族Ep和脂肪族Ep,缩水甘油类又分为缩 水甘油醚Ep,缩水甘油胺Ep和缩水甘油酯 Ep 结构特征:分子中含有两个或两个以上活 性环氧基团,低聚物
3-7.环氧树脂常见固化方式及典型固化剂 环氧树脂常见固化方式及典型固化剂 固化剂固化:多元胺,多元酸(酐) 催化固化:咪唑,氰胺
环氧树脂EP:一种分子中含有两个或两个以上活性环氧 基团的低聚物,性能特点包括适应性强,工艺性好,粘接 力大,成型收缩率低,化学稳定性好,电性能优异 聚酰亚胺树脂PI:性能特点包括能经受长期高温氧化并使 复合材料具有稳定的高温物理,力学性能 酚醛树脂PF:性能特点包括价格低廉,耐热,阻燃,耐烧 PF 蚀,低发烟 不饱合聚酯树脂:由不饱合二元酸或酸酐,饱合二元酸或 酸酐与二元醇经缩聚反应合成的低聚物,溶解在乙烯类单 体中所形成的溶液,性能特点包括工艺性能优良,固化后 树脂综合性能好,品种多,固化时收缩率较大,储存期限 短,有刺激性气体
1-4.复合材料性能特点,PMC性能特点 复合材料性能特点,PMC性能特点 复合材料性能特点,PMC 复合材料性能特点:材料性能最优化,材 料设计自由化,材料制品一体化,结构功 能一体化 PMC性能特点:优点包括高比强,高比模, 可设计性,热膨胀小,耐腐蚀,耐疲劳; 缺点包括材料昂贵,湿热性能变化,冲击 性能差
3-8.常见环氧树脂增韧剂(不考) 常见环氧树脂增韧剂(不考) 常见环氧树脂增韧剂
非活性增韧剂:与环氧树脂相容性好,但 不参加固化反应,如苯二甲酸酯类和磷酸 或亚磷酸酯类 活性增韧剂::含有活性基团(如环氧基, 巯基,氨基,羧基)的线型聚合物,如低 分子量聚酰胺,聚硫橡胶,羧基丁腈橡胶, 韧性环氧树脂 热塑性树脂增韧剂
复合材料复习大纲
一．名词解释1.复合材料：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。
2.聚合物纳米复合材料：聚合物基体与至少一维是纳米范畴的添加剂所组成的混合物。
3.比强度：抗拉强度与密度之比。
比强度高的材料能承受高的应力。
4.比模量：弹性模量与密度之比。
比模量高，说明材料轻，刚性大。
5.碳纤维：由有机纤维通过一系列阶段性的热处理碳化而制成的，一种耐高温，抗拉强度高，弹性模量大，质轻的纤维状材料。
6.晶须：由高纯度单晶生长而成的，直径几微米，长度几十微米的单晶纤维材料。
7.环氧树脂：泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族或芳香族等有机化合物为骨架，并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚物。
8.玻璃钢(FRP)：:即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。
以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。
9.生物降解聚合物：指可由微生物导致断链发生矿化的聚合物。
10.磁性聚合物纳米复合材料：指至少一维是纳米级（1-100nm）的无机磁性组分，以颗粒、纤维和薄片的形式埋入有机聚合物中所构成的材料。
11.不饱和聚酯树脂：指有线性结构的主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。
12.区别高分子，聚合物和聚合物材料的含义？高分子：在结构上由许多个实际或概念上的低分子结构作为重复单元组成的高分子量分子，其分子量通常在10000以上。
聚合物：由一种或几种结构单元通过共价键连接起来的分子量很高的化合物。
聚合物材料：指由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量化合物。
弹性体：指硫化的聚合物材料，它们的玻璃化转变低于室温，其他性能还包括具有大形变的能力，并且应力释放后可回复到原始长度。
二．填空题1.聚合材料按基体材料分类：聚合物基复合材料，金属基复合材料，无机非金属基复合材料（陶瓷基和水泥基）2.复合材料按材料作用分为：结构复合材料和功能复合材料。
复合材料课程复习大纲
第一章1.复合材料的定义2.复合材料的特点3.复合材料常见分类4.复合材料的命名方法5.MMC，PMC，CMC6.复合材料的性能7.比强度，比模量（比刚度）第二章1、制备金属基复合材料如何有效选择基体？2、选择金属基体时，如何增强基体与增强物的相容性？3、聚合物基体的主要作用是什么？4、什么是热塑性树脂？什么是热固性树脂？第三章1.增强体的形态类型2.纤维常见增强体：玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、硼纤维3.玻璃纤维的制造步骤，玻璃纤维高强度的机理4.碳纤维晶体结构和主要性能特点，制造工艺2种，工艺流程5.有机纤维分子结构特点和主要性能6.硼纤维准备工艺7.化学气相沉积CVD8. 晶须结构和性能特点，主要分类2种第四章1.界面相2.界面效应3.PMC的界面理论：2个界面浸润和化学键4.MMC界面类型和特点5.MMC界面控制的方法6.偶联剂第五章1.分散强化和颗粒强化原理2.弹性纤维增强复合材料拉伸曲线几个阶段特点3.单向连续纤维增强复合材料的最小体积和临近体积，及其含义4.单向连续纤维增强复合原理：复合定则，公式5.短纤维增强原理6.短纤维的临界长度lc及意义7.物理性能的复合定则第六章1.MMC常见制备工艺2.共晶合金定向凝固法的特点3.MMC合成制备的主要技术问题4.物理相容性和化学相容性5.常见的MMC有哪些类型和特点6.如何提高MMC的化学相容性7.MMC中裂纹钝化机制8.铝基复合材料二次加工方法9.镍基复合材料常见增强体10.Ti MMC特点，化学相容性，解决方法4种11.Cu复合材料的特点，主要增强体12.Mg复合材料的最主要的特点第七章1.玻璃纤维增强热固性塑料（GFRP）2.玻璃钢3.PMC复合材料制品成型工艺特点和步骤4.GFRP三种类型最显著的特点5.高强度、高模量纤维增强塑料第八章陶瓷基复合材料1. 陶瓷基体的化学键特性2. 增强体，增韧体，几何形态上三类3. 晶须，SiC、Al2O3, Si3N4常见三种4. 晶须和颗粒增韧陶瓷性能和特点5. 晶须增韧机制，示意图6. 陶瓷界面类型和特点7. CMC制备工艺：晶须和颗粒增韧陶瓷制备工艺第九章1.C/C 复合材料2.C/C 复合材料主要特点3.C/C 复合材料典型应用4.C/C 复合材料成型技术：坯体（预成型体）制备和基体碳的制备5.基体碳的制备工艺（流程）：CVD，CVD碳（热解碳）；浸渍-碳化工艺，树脂碳（沥青碳）6.烧蚀现象和烧蚀热。
聚合物基复合材料重点内容
考试题型一、填空题〔1分*10题=10分〕二、判断题〔1分*6=6分〕三、名词解释〔4分*5=20分〕四、简答题〔8分*8题=64分，含1道计算题〕第一章聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展1.什么是复合材料？与金属材料相比有何主要差异？答：定义：复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。
它既保持了原组分材料的主要特色，又通过符合效应获得原组分所不具备的的新性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并充分并联，从而获得新的优越性能，这与一般的简单的混合有本质的区别。
与金属材料的区别：2.复合材料有哪些优点？存在的主要问题是什么？答：优点：1〕比强度、比模量高；2〕耐疲劳性好，破损性能高；3〕阻尼减振性好：a.受力结构的自振频率除了与结构本身形状有关以外，还与材料的比模量平方根成正比；b.复合材料具有较高的自振频率，其结构一般不易产生共振；c.复合材料机体与纤维的界面有较大的吸收振动能量的能力，致使材料得振动阻尼很高，一旦振起来，也可在较短时间内停下来。
4〕具有多种功能性：a.瞬时耐高温性、耐烧蚀性好；b.优异的电绝缘性能和高频介电性能；c.良好的摩擦性能；d.优良的腐蚀性，维护本钱低；e.特殊的光学、电学、磁学的特性。
5〕良好的加工工艺性；6〕各向异性和性能的可设计性。
主要问题：工艺方法的自动化、机械化程度低，材料性能的一致性和产品质量的稳定性差，质量的检测方法不完善，破坏模式不确定和长期性能不确定，长期耐高温和环境老化性能不好等。
3.简述复合材料的组成。
界面为什么也是一个重要组成局部？答：复合材料是由基体材料和增强体材料构成的多项体系。
基体材料为连续相，按所用基体材料的不同，可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料。
增强材料为分散相，通常为纤维状材料，如玻璃纤维、有机纤维等。
原因：界面也是重要组成局部的原因是因为增强相与基体相的界面区域因为其特殊的结构组成，这种结构对材料的宏观性能产生影响，因此也是不可缺少的重要组成局部。
聚合物基复合材料复习1概况
聚合物基复合材料复习整理（表格型）3.1不饱和聚酯树脂溴化双酚A环氧乙烯基树脂、酚醛环氧型乙烯基树脂、异氰酸酯型环氧乙烯基树脂阻燃树脂有两类，即添加型阻燃树脂和反应型阻燃树脂。
添加型阻燃树脂：制备简单易行，但树脂黏度大，添加剂影响树脂性能改善树脂的耐热性、韧性、固化性能、对增强材料的浸润性、或满足某种工艺性能在添加型阻燃树脂中，含卤素和Sb2O3类的阻燃剂逐步淘汰，倾向于采用Al2O3等。
Al2O3价格低廉，大大减少发烟量，缺点要求用量较大时才能起到阻燃的作用，进而黏度很大，酚醛多环氧树脂的制备：一步法：线型酚醛生成后，立即投入环氧氯丙烷进行环氧化反应它的分子结构中既有环氧基也有双键、羟基和酯基侧链。
该树脂是由低相对分子量聚丁2>环氧树脂的固化：EP是热塑性线型低聚物，固化后才可使用。
EP在固化剂的作用下可）多元硫醇反应活性低，一般不单独使用（用量大，固化效果差）（2）使#1：胺用量的化学计量关系：胺的理论用量（phr)=胺当量×环氧值phr=100g树脂所用固化剂的质量分数、胺当量=胺的相对分子质量/ 胺中活泼氢数目#2：固化剂用量的化学计量关系：酸酐的理论用量（phr)=C ×酸酐当量×环氧值=C ×酸酐当量×100 ÷环氧当量C为常数，一般的酸酐C为0.85；含卤素的为0.60；加叔胺催化剂的为1.0叔胺类固化环氧树脂反应如上图所示。
2-甲基咪唑、2-乙基-4甲基咪唑这类衍生物的特点：毒性小，配料容易、黏度小、适用期长、固化简单、固化物的电气性能和力学性能良好。
咪唑类基化合物放出H+，又由H+进攻环氧基，引发聚合6>环氧树脂的稀释剂和增韧剂：双酚A型EP黏度大，工艺性差——加入稀释剂降黏3.3PF酚醛树脂硼改性PF是先用硼酸与苯酚反应，生成不同程度的硼酸酚酯混合物，然后再与甲醛水溶液或多聚甲醛反应，生成含硼酚醛树脂。
（1）引进柔性-B-O-键，树脂韧性改善；磷酸或氧氯化磷与PF反应可制得磷改性PF，磷改性PF在氧化性介质中具将疏水性结构的二甲苯环引进PF分子结构中，降低了树脂结构中的酚羟基严格上讲只有加聚型聚酰亚胺是热固性树脂，4-羧基苯并环丁烯与1，3-二氨基-4，6-二羟基苯反应制得与苯丙噁唑连接的二苯并环丁烯树脂，反应如下：分子结构如图所示：的分子结构：该聚合物中的②合成：丁二烯单体，在烷基锂、糠醇树脂1．手糊成型：用手工或在机械辅助下将树脂（UP、EP）与增强材料铺覆在模具上，固化成型复合材料制品的一种方法。
复合材料概论第5章--聚合物基复合材料
• GFRP的突出特点是比重小、比强度高。比金属铝 轻而比强度比高级合金钢还高。“玻璃钢”这个名 称便由此而来。 • 还具有良好的耐腐蚀性，在酸、碱、有机溶剂、海 水中均很稳定，良好的电绝缘材料，电阻率和击穿 电压强度达到了电绝缘材料的标准，可做为耐高压 的电器零件。 • 不反射无线电波，微波透过性好，可制造扫雷艇和 雷达罩。具有保温、隔热、隔音、减振等性能。 • 缺点是刚性差。会因日光照射空气中的氧化作用、 有机溶剂的作用产生老化现象，比塑料要缓慢。玻 璃纤维增强环氧、酚醛、聚酯树脂除具有上述共同 的性能特点而外，各自有其特殊的性能。
• 5．玻璃纤维增强聚酯 • 聚酯作为基体材料主要有两种，一种是聚苯二甲酸乙二酯(代 号PET)，另一种为聚苯二甲酸丁二酯(代号PBT)。 • 未增强的纯聚酯结晶性高，成型时收缩率大，尺寸稳定性差 、耐温性差。质脆。用玻璃纤维增强后，机械强度比其他玻 璃纤维增强热塑性塑料均高，抗拉强度135-145MPa，抗弯强 度209-250MPa，耐疲劳强度达52MPa。耐热性提高最大， PET的热变形温度为85 ℃ ，PR-PFT为240 ℃ ，仍能保持机 械强度，是玻璃纤维增强热塑性塑料中耐热温度最高的一种 。耐低温度性能好，超过了FR-PA6，在温度高低交替变化时 ，机械性能变化不大；电绝缘性好，可制造耐高温电器零件 ；高温下耐老化性好，胜过玻璃钢，尤其是耐光老化性能好 ，所以使用寿命长。不足之处是在高温下易水解，使机械强 度下降。不适于在高温水蒸气下使用。
聚合物复合材料复习资料
1.分散度以分散相平均粒径来表征，这里的平均粒径指的是什么？分散相颗粒平均粒径的表征方法有数量平均直径与体积平均直径。
数量平均直径(数均粒径)因便于计算而经常被采用。
通常所说的平均粒径，如未加特殊说明，一般都是数均粒径。
2.什么是脆性断裂？基体断裂、纤维断裂、纤维脱粘、纤维拔出、裂纹扩展与偏转。
3.芳纶纤维表面处理方法？氧化还原处理，冷等离子表面处理，表面化学接枝处理4.玻璃纤维润滑剂去除方法？玻璃纤维浸润剂的去除方法有洗涤法和热处理法。
5.粉末填充材料的表面性质具体包括哪些方面？6.碳纤维利用臭氧氧化法表面处理，效果受哪些因素影响？碳纤维臭氧氧化法受到浓度温度时间影响，程度是时间＞浓度＞温度。
7.名词解释：共挤出成型技术共挤出成型技术：是两种或两种以上的原料通过同一个机头挤出，成型为具有核壳结构或多层结构的聚合物复合型材的技术。
共挤出技术使产品具有特殊性能，并能大幅度地降低成本，是当代应用颇广的塑料成型方法。
8.注塑成型工艺过程主要包括哪些阶段？注塑成型工艺过程主要包括合模、填充、保压、冷却、开模、脱模等6个阶段。
这6个阶段直接决定着制品的成型质量，而且这6个阶段是一个完整的连续过程。
9.单螺杆挤出成型原理包括那三个理论？固体输送理论，熔融理论，熔体输送理论10.名称解释：天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术天然纤维聚合物复合材料的挤出成型技术，是指聚合物基体和纤维材料在挤出机中通过加热、加压，使受热熔化的基体和纤维材料混合、塑化，最后连续通过口模成型的方法。
11.弱边界层可能由以下几个方面的原因造成的？1.在天然纤维增强复合材料的制备过程中，外部杂质进入了两相界面之间。
2.在制备复合材料的过程加入了其他助剂的影响。
3.复合材料在使用，储存和运输的过程中不慎带入了杂质等。
12.热塑性塑料的加工过程一般需经历哪些基本步骤？加热塑化、流动成型、冷却固化13.什么是弱界面层？各种低分子物通过吸附、扩散、迁移、凝集甚至于键合等途径，在部分或全部黏合界面，形成低分子物质的富集区，这就是弱界面层。
（完整word版）聚合物基复合材料复习
（完整word版）聚合物基复合材料复习1.聚合物基复合材料的组成(1) 基体热固性基体：i) 熔体或溶液粘度低，易于浸渍与浸润，成型工艺性好ii) 交联固化后成网状结构，尺寸稳定性好耐热性好，但性脆iii) 制备过程伴有复杂化学反应热塑性基体：i) 熔体粘度大，浸渍与浸润困难，需较高温度和压力下成型，工艺性差ii) 线性分子结构，抗蠕变和尺寸稳定性差，但韧性好iii) 制备过程中伴有聚集态结构转变及取向、结晶等物理现象(2) 增强体主要有碳纤、玻璃纤维、芳纶纤维、硼纤维等由于树脂基体与增强体相容性、浸润性较差，增强体多经过表面处理与表面改性，以及浸润剂、偶联剂和涂复层的使用，使其组成复杂化。
3.复合材料的界面1)界面现象：①表面吸附作用与浸润②扩散与粘结（含界面互穿网络结构）③界面上分子间相互作用力（范氏力和化学键合力）2). 复合材料的界面形成过程PMC、MMC、CMC等复合材料体系对界面要求各不相同，它们的成型加工方法与工艺差别很大，各有特点，使复合材料界面形成过程十分复杂，理论上可分为三个阶段。
（1）第一阶段：增强体表面预处理或改性阶段。
i) 界面设计与控制的重要手段ii) 改性层成为最终界面层的重要组成部分iii) 为第二阶段作准备（2）第二阶段：增强体与基体在一组份为液态（或粘流态）时的接触与浸润过程i) 接触—吸附与浸润—交互扩散—化学结合或物理结合。
化学结合可看作是一种特殊的浸润过程ii) 界面形成与发展的关键阶段（3）第三阶段：液态（或粘流态）组分的固化过程，即凝固或化学反应i) 界面的固定（亚稳态、非平衡态）ii) 界面的稳定（稳态、平衡态）在复合材料界面形成过程中涉及：i) 界面间的相互置换：如，润湿过程是一个固-液界面置换固-气表面的过程ii) 界面间的相互转化：如，固化过程是固-液界面向固-固界面转化的过程后处理过程：固-固界面自身完善与平衡的过程3）复合材料界面结构与性能特点i) 非单分子层，其组成、结构形态、形貌十分复杂、形式多样。
聚合物基复合材料复习要点复合材料基体（精选5篇）
聚合物基复合材料复习要点复合材料基体（精选5篇）第一篇：聚合物基复合材料复习要点复合材料基体聚合物基复合材料高分子专业考试复习资料现已完结，另有小抄版本稍后更新第三章复合材料基体3.1不饱和聚酯树脂不饱和聚酯的合成原理组成：不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐与二元醇缩聚得到的低分子量聚合物3.1.1原材料(1)二元酸：不饱和二元酸和饱和二元酸的混合酸；不饱和二元酸：顺酐和反丁烯二酸；顺酐：熔点低，缩水量少，价廉；异构化：与反应温度、二元醇类型和聚酯的酸值有关；反式双键较活泼，有利于提高固化反应程度；反丁烯二酸：固化快，程度高，分子排列规整。
耐热性、力学性能和耐腐蚀性较好。
(2)饱和二元酸：调节双键密度；苯酐：增加树脂韧性，降低结晶性，增加与交联单体苯乙烯的相容性；间苯二甲酸：更好的力学性能，韧性，耐热和耐腐蚀性；对苯二甲酸：拉伸强度高；纳狄克酸酐：耐热性好；四氢苯酐：改善表面发黏；氯茵酸酐，四溴苯酐：自熄性；脂肪族二元酸：柔韧性好。
(2)二元醇：一元醇调节分子量，多元醇提高耐热性；1,2-丙二醇：结晶倾向小，与苯乙烯相容性好，硬度较高；乙二醇：结晶倾向强，与苯乙烯相容性较差，需对聚酯端羟基酰化，或加18% 1,2-丙二醇降低结晶性；一缩二乙（丙）二醇：基本无结晶，增加链柔性，弯曲强度和拉伸强度高，耐水性和介电性有所降低；新戊二醇：耐热性和表面硬度高；D-33：耐腐蚀，耐碱，单独使用固化速度太慢。
(3)交联单体苯乙烯：相容性好，综合性能较好，价格低；用量：与聚酯类型和分子量，不饱和酸的比例有关；乙烯基甲苯：比苯乙烯活泼。
吸水性低，介电性尤其是耐电弧性有所改善，体积收缩率低4%；二乙烯基苯：非常活泼，常与等量苯乙烯并用。
交联密度大，硬度和耐热性好，耐溶剂性好，脆性大；甲基丙烯酸甲酯：共聚倾向性小，常与苯乙烯共用。
优点：改进耐候性，黏度小，浸润快，折射率低，透光度好；缺点：易挥发，体积收缩率高；烯丙基酯类（DAP等）：活性低，挥发性和固化放热峰温度低，广泛用于制备模压料，耐热性和尺寸稳定性好。
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《聚合物复合材料》复习提纲
一、题型及分数
1、选择题（每空1分，共10分）；
2、简答题（每题5分，共40分）；
3、计算题（每题10分，共20分）；
4、分析与论述题（每题10分，共30分）。
第一章
1、复合材料的定义与分类；
答:复合材料是指将两种或两种以上不同性能的材料，用适当的方法复合而成的一种新材料，其性能比单一材料性能优越。
1、按基体材料类型分为聚合物基复合材料（PMC）金属基复合材料（MMC）无机非金属基复合材料，包括陶瓷基复合材料和水泥基复合材料（CMC）等,2、按增强材料类型分为玻璃纤维增强复合材料；碳纤维增强复合材料；芳纶（Kevlar）纤维增强复合材料；UHMW-PE纤维增强复合材料等3、按用途分为结构复合材料、功能复合材料、结构功能一体化复合材料.
2、聚合物基复合材料的性能特点（比强度、比模量）；
3、聚合物基复合材料的主要应用领域。
第二章
1、UP与UPR的区别、UPR的特征官能团；
2、通用UP 的合成配方，配方中各成分的主要作用；
3、UP稀释剂的种类、作用及用量；
4、酸值的定义及含义；
5、提高聚酯化反应程度的方法；
6、UPR的固化机理；
7、引发剂的引发途径、有机过氧化物的特性参数及其意义；
8、UPR最常用的有机过氧化物类引发剂的名称、性状及用量；
9、有机过氧化物最常用的促进剂、特点及用量；
10、UPR最常用的阻聚剂及其用量；
11、乙烯基酯树脂的结构特点与性能特点；
12、VE的合成方法与常用原材料；
13、VE的分子结构与性能的关系；
14、环氧树脂的定义、特征官能团及分类；
15、EP最重要的几个性能特点；
16、二酚基丙烷型EP的合成原料、合成原理、结构通式；
17、环氧值的定义及含义，环氧值与环氧当量的关系；
18、常用脂肪胺类固化剂的特点、多乙烯多胺的结构通式；
19、胺类固化剂用量的计算；
20、常用芳香族多元胺的种类及特点；
21、酸酐类固化剂的特点、常用酸酐及其活性顺序；
22、酸酐类固化剂用量的计算；
23、常用阴离子型固化剂的种类与代表；
24、EP常用的活性与非活性稀释剂、增韧剂；
25、酚醛树脂的特点与分类；
26、热固性酚醛与热塑性酚醛的合成（原料与比例）；
27、单体官能度对合成酚醛树脂的影响；
28、热固性酚醛可通过哪两种方式固化；
29、热塑性酚醛只能通过什么方式固化，最常用的固化剂是什么；
30、酚醛树脂改性的方法有哪两种。
第三章
1、GF的结构、组成与分类；
2、GF的生产方法；
3、GF的性能特点（GF高强的原因）；
4、CF的分类、制备原理；
5、CF的生产工艺；
6、CF的性能特点；
7、芳纶纤维的优缺点；
8、玄武岩纤维的优缺点。
第四章
1、复合材料成型工艺的选择原则；
2、手糊成型工艺的优缺点；
3、RTM成型工艺原理及优缺点；
4、模压成型工艺原理及优缺点；
5、缠绕成型工艺原理及优缺点；
6、缠绕规律、缠绕类型及缠绕工艺措施；
7、拉挤成型工艺原理及应用领域；
8、真空辅助树脂灌注成型工艺原理及应用领域。