复合材料树脂基体&预浸料
复合材料_热塑性树脂基体2概要
——鲁学峰、袁超平
目录
一、聚乙烯 二、聚丙烯 三、聚氯乙烯 四、聚苯乙烯 五、ABS 六、聚酰胺 七、聚碳酸酯 八、氟塑料 九、LFT
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聚乙烯(PE)
按密度分为高密度聚乙烯、中密度聚乙烯和低密度聚乙烯。
（一）性能
1、不含极性基团，介电性、化学稳定性好，吸水性低，无毒、 无味、乳白色蜡状固体。0.91~0.96之间，制成薄膜是透 明的。耐寒性很好。分子量越高，支化越多，脆化点越低。 2、强度主要由结晶时分子紧密堆砌程度所提供。机械性能 取决子聚乙烯的分子量和支化度。强度不高，表面硬度 低，弹性模量小，容易蠕变和应力松弛。 3、非极性聚合物，绝缘性比其他任何介电物质都好，作超 高频绝缘材料。介电损耗和介电常数几乎与电场强度和频 率无关，介电常数与其密度是线性依赖关系，密度高的介 电常数也高。遇热时密度降低，介电常数也低。此外，聚 乙烯在氧化时会产生羰基，介电损耗有所提高。 4、耐酸碱腐蚀。
4
聚丙烯(PP)
（一）聚丙烯的结构与性能
1、结构： 头—尾相接的线型结构，根据其侧链甲基 的空 间排列，有三种不同的形式： 全同立构：甲基在同侧 CH3 CH3 CH3 CH3
CH2 C CH2 H C CH2 H C CH2 H C H
间同立构：甲基交替地向主链的两个方向排列。
CH3 CH2 C CH2 H H C CH2 CH3 C）PVC的用途
工业上：作防腐材料，如输送酸、碱、油、纸浆等用的管道， 酸、碱吸收塔、排气塔、贮槽、泵、风机及其代替铅的防腐 化工设备，或者用于钢管衬里层。 建筑材料（硬质PVC）：如地下水道、废水管、阻燃的门、 地板和墙壁材料。 电线：聚氯乙烯由于绝缘性、耐老化性好，用作电线的绝缘 层做电线和电线的护套。 人造革：广泛用做椅子、防雨布、各种箱子、沙发、衣服、 办公用品和家具等。
树脂基复合材料
透光性、抛光性能、及保持表面光滑的性能极佳，且耐磨 耗性能较好。
为了提高填料添加量，事先在工厂中通过机械强力混 合向树脂基质中加入较多的超微填料，后用机械方式 粉碎成预聚合填料。
将预聚合填料与超微填料添加到树脂基质，制出含有 预聚合填料的复合树脂。
用于牙齿缺损、缺失的直接或间接修复。
第一节 组成及固化反应
一、组成
（一）树脂基质
树脂基质是复合树脂的主体成分，主要作用是 将复合树脂的各组成粘附结合在一起，赋予可 塑性、固化特性和强度。
树脂基质由含两个或两个以上的甲基丙烯酸酯 官能团的单体构成。
树脂基质----双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯（BIS-GMA）
结合来实施聚合。
第二节 复合树脂
一、分类
（一）按无机填料大小分类
1、 超微填料复合树脂 2、 混合填料复合树脂 3、 纳米填料复合树脂
1、 超微填料复合树脂
超微填料（microfiller）的初级粒子平均直径为0.04μm ，但相互黏附、聚集使粒径为0.4-0.7μm。
超微粒子表面积大，增稠作用大，填料的添加量一般不超 过38%，
1.流动性（flowable）复合树脂 较大的流动性，注射到牙齿的微小窝洞内。 无机填料含量少，弹性模量低。 固化深度可达4mm 大体积充填复合树脂。 2. 可压实复合树脂 无机填料含量高（70%~80%），充填时材料不易
从周围挤出，易压实，特别是容易形成良好的后牙邻 面接触点。该材料主要用于后牙较大缺损的修复。
（三）按应用部位分类
1.前牙（anterior）复合树脂 具有优良的色泽、半透明性和抛光性能。 超微填料复合树脂就是一种前牙复合树脂。
复合材料基体(Matrix)材料
2、非氧化物陶瓷
主要有氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。 特点：是耐火性和耐磨性好，硬度高，但脆
性也很强。碳化物、硼化物的抗热氧 化温度约900-1000C，氮化物略低些 ，硅化物的表面能形成氧化硅膜，所 以抗热氧化温度可达1300-1700C。
★ 氮化硅（Si3N4）属六方晶系，有、两种 晶相。其强度和硬度高、抗热震和抗高温蠕变 性好、摩擦系数小，具有良好的耐（酸、碱和 有色金属）腐蚀（侵蚀）性。抗氧化温度可达 1000C，电绝缘性好。
★ -SiC属六方晶系，- SiC属等轴晶系。 高温强度高，具有很高的热传导能力以及较 好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕变性。
★ 氮化硼具有两种结构： A、类似石墨的六方结构，可作为高温自润滑材料
在高温（1360C）和高压作用下可转变成立方 结构的-氮化硼。 B、 -氮化硼立方结构，耐热温度高达2000C， 硬度极高，可作为金刚石的代用品。
其熔点在1700C以上，主要为单相多晶结构， 还可能有少量气相（气孔）。微晶氧化物的强度 较高；粗晶结构时，晶界残余应力较大，对强度 不利。氧化物陶瓷的强度随环境温度升高而降低。 这类材料应避免在高应力和高温环境下使用。这 是因为Al2O3和ZrO2的抗热震性差；SiO2在高温下 容易发生蠕变和相变等。
复合材料--基体（Matrix）材料
一、聚合物及其分类
聚合物包括：热固性聚合物和热塑性聚合物。 1、热固性聚合物:
通常为分子量较小的液态或固态预聚体，经加 热或加固化剂发生交联化学反应并经过凝胶化和固 化阶段后，形成不溶、不熔的三维网状高分子。
主要包括：环氧、酚醛、双马、聚酰亚胺树脂等。 各种热固性树脂的固化反应机理不同，根据使
4、 玻璃陶瓷（微晶玻璃）
许多无机玻璃可通过适当的热处理使其由非 晶态转变为晶态，这一过程称为反玻璃化。对于 某些玻璃反玻璃化过程可以控制，最后能够形成 无残余应力的微晶玻璃。这种材料成为玻璃陶瓷。
树脂基复合材料
(四)根据临床修复过程
1.直接修复复合树脂
用于直接充填修复，目前的大多数复合树脂。
2.间接修复复合树脂
固化过程在体外，力学性能更好。
（五）根据固化方式
1.化学固化复合树脂（chemical cure）
又称自凝复合树脂，一组分含引发剂，另一组分含促进剂，混合后 室温2~5分钟固化。
可将无机填料含量提高到50%，可提高力学性能，降 低聚合收缩和吸水率。
2、 混合填料（hybrid filler）型
大颗粒填料（0.1~10μm）和少量超微填料混合组成。 粒子的表面积小，增稠作用小。 无机填料含量大，力学性能好，聚合收缩小。
根据填料粒度大小可分为：
细混合填料复合树脂（10μm） 超细混合填料复合树脂（5.0μm） 微混合填料复合树脂（不超3.0μm） 粒度越小，抛光性能越好。 前两者具有良好力学性能和抛光性能，称为通用型复合
而获得足够的有效贮存期。常用的阻聚剂是一些酚类 化合物，如对苯二酚。
2、颜料 为获得复合树脂与天然牙颜色相匹配
二、 固化反应
以甲基丙烯酸酯类为树脂基质的复合材料的固化反 应是活性自由基引发的聚合反应；
自凝复合树脂的聚合是引发剂和促进剂的氧化还原 反应产生的自由基引发的聚合反应；
光固化复合树脂通过可见蓝光引发聚合； 双重固化复合树脂用氧化还原反应引发和光引发相
化学固化型复合树脂在两组分调和时易夹裹空气形 成微小气泡，使表面变得粗糙，易粘附色素，使修 复体变色。
光固化复合树脂不易粘附色素，因此不易变色。
通常填料粒度越小，磨改抛光效果越好，表面光洁 度和审美性能佳。
纳米陶瓷修复材料
...之后
复合材料中基体和增强体的作用
复合材料中基体和增强体的作用复合材料是由至少两种不同材料组成的材料，主要包括基体和增强体。
基体是复合材料的主体组成部分，起到支撑和固定增强体的作用。
增强体则是基体中的强化组分，负责提高复合材料的力学性能。
基体是复合材料的主要组成部分，起到支撑和固定增强体的作用。
基体通常是一种具有良好的柔韧性和强度的材料，如树脂、金属、陶瓷等。
基体的选择需要考虑复合材料的使用环境、应力要求以及成本等因素。
基体的性能决定了复合材料的整体性能，如强度、刚度、耐磨性等。
增强体是复合材料中起到强化作用的组分，通常是纤维、颗粒或片层状的材料。
增强体可以提高复合材料的强度、刚度和耐用性。
常见的增强体包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
增强体的选择取决于对复合材料所需的特定性能，如高强度、高刚度或高温耐受性。
基体和增强体的相互作用是复合材料性能的关键因素。
增强体的存在增加了复合材料的强度和刚度，同时还可以提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。
基体则提供支撑和固定增强体的功能，防止其从基体中脱离。
1.机械锁定作用：基体和增强体之间的力学锁定作用是通过增强体与基体之间的相互作用力和摩擦力来实现的。
增强体的形状和分布对锁定效果起到重要作用。
2.能量转化作用：增强体能吸收和分散外部载荷作用时的能量，通过增强体和基体之间的相互作用将能量转移到基体中，从而提高了复合材料的韧性和抗冲击性能。
3.功率传递作用：增强体通过相互作用将应力传递到基体中，增加了复合材料的整体强度和刚度。
增强体的刚度和强度越高，功率传递效果越好。
4.界面作用：基体和增强体的界面对于复合材料的性能起着重要作用。
界面的结构和性质影响着基体和增强体之间的相互作用，如界面的粘着强度和亲和性。
5.互补效应：基体和增强体的不同性质和结构相互补充，共同提高了复合材料的综合性能。
增强体可以弥补基体的缺陷，提高复合材料的强度和刚度，而基体可以提供增强体所不具备的柔韧性。
综上所述，基体和增强体在复合材料中具有不可替代的作用。
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
树脂基复合材料
树脂基复合材料是一种性能优越的材料，由树脂基体和增强材料组成。
树脂基体通常是一种高分子化合物，如环氧树脂、聚丙烯、聚酰胺等，而增强材料可以是碳纤维、玻璃纤维等。
树脂基复合材料具有轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀等优点，在航空航天、汽车制造、建筑等领域有广泛应用。
首先，树脂基复合材料具有轻质的特点。
由于树脂基体是一种轻质的高分子化合物，与金属相比，树脂基复合材料的密度较低。
这使得树脂基复合材料在航空航天等领域中得到广泛应用，能够减轻飞机、卫星等载具的重量，提高载具的性能。
其次，树脂基复合材料具有高强度的特点。
增强材料中的纤维是一种高强度的材料，能够提供较高的抗拉、抗压、抗剪强度。
而树脂基体的作用是将纤维固定在一起，形成一个更加坚固的结构。
因此，树脂基复合材料具有较高的强度，能够抵抗外力的作用，保证结构的稳定性。
此外，树脂基复合材料还具有耐磨、耐腐蚀的特点。
树脂基体能够起到保护纤维的作用，防止纤维受到磨损和腐蚀。
在汽车制造领域，使用树脂基复合材料能够延长汽车的使用寿命，提高汽车的耐久性。
在海洋工程中，树脂基复合材料可以取代传统的金属材料，有效解决腐蚀问题。
总之，树脂基复合材料具有轻质、高强度、耐磨、耐腐蚀等多种优点。
它在航空航天、汽车制造、建筑等领域有广泛应用，提高了产品的性能和使用寿命。
随着科技的不断发展，树脂基
复合材料的性能会进一步提升，为各个行业的发展带来更多的机遇和挑战。
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。
先进树脂基复合材料的发展和应用
先进树脂基复合材料的发展和应用一、概述先进树脂基复合材料是近年来在材料科学领域取得重要突破的一种新型材料。
它以树脂为基体，并掺入一定量的增强材料，通过复合工艺制备而成。
先进树脂基复合材料具有轻质、高强度、高刚度、耐热、耐腐蚀等优良性能，在航空航天、汽车工业、建筑工程等领域得到了广泛的应用。
二、发展历程2.1 早期研究早在20世纪60年代，学者们开始研究树脂基复合材料的制备方法和性能优化。
最早的树脂基复合材料是通过手工层叠或浸渍法制备的，虽然具有一定的强度和刚度，但工艺复杂、生产效率低，限制了该材料的进一步应用。
2.2 工艺改进随着技术的不断进步，研究者们开发了更高效、更稳定的制备工艺，如压缩成型、注射成型和浸渍成型等。
这些新的制备方法大大提高了树脂基复合材料的生产效率和质量稳定性，为其广泛应用奠定了基础。
三、树脂基复合材料的优势3.1 轻质高强树脂基复合材料由轻质增强材料与高性能树脂基体组成，具有较低的密度和优异的机械性能。
相比传统金属材料，树脂基复合材料的比强度和比刚度更高，能够大幅减少结构的自重。
3.2 耐热耐腐蚀树脂基复合材料具有优异的耐高温性能，能够在高温环境下稳定工作。
同时，树脂基复合材料也具有良好的耐腐蚀性能，能够抵抗酸、碱等腐蚀物质的侵蚀，提高材料的使用寿命。
3.3 界面改性树脂基复合材料的界面结构经过改性处理后，能够提升材料的性能。
界面改性可以增加增强材料与基体之间的黏合力，减少界面的剥离和裂纹扩展，提高材料的整体性能。
3.4 结构多样性树脂基复合材料可以根据实际需求设计不同的结构形式，满足复杂工程结构的要求。
通过改变增强材料的形状、层数和取向等参数，可以实现对材料性能的精确调控。
四、应用领域4.1 航空航天由于树脂基复合材料具有轻质高强的特点，被广泛应用于航空航天领域。
在飞机制造中，树脂基复合材料可以减轻飞机自重，提高燃油经济性和运载能力。
同时，它还可以用于导弹、卫星等宇航器件的制造，提高整体性能。
复合材料盖板
复合材料盖板
复合材料盖板是一种使用复合材料制造的盖板，具有较高的强度、轻量化、耐腐蚀、耐磨损等特点。
它在工业、建筑、汽车等领域有着广泛的应用。
复合材料盖板是由树脂基体和增强材料组成的复合材料制成的。
树脂基体可以是环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂等。
增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
这些材料之间通过层叠或编织等方式结合在一起，形成了复合材料盖板。
与传统的金属盖板相比，复合材料盖板具有很多优势。
首先，它的强度和刚度高于传统的金属盖板，可以承受更大的荷载。
其次，由于采用了轻质的增强材料，复合材料盖板的密度相对较低，因此重量轻，可以减轻整体结构的重量。
再次，它具有较好的耐腐蚀性能，不易受到化学物质和水的侵蚀。
此外，复合材料盖板还具有较好的耐磨损性能，能够长时间保持良好的表面状态。
而且，它的制造工艺简单，可以根据需要进行定制，因此在设计上具有较大的灵活性。
在实际应用中，复合材料盖板有着广泛的应用。
首先，在工业领域，它可以用于制造工业设备的机箱、防护罩等，能够提供良好的绝缘性能和防护能力。
其次，在建筑领域，复合材料盖板可以用于制作屋顶、墙面等，能够提供良好的抗风、防水和隔热性能。
此外，在汽车领域，复合材料盖板可以用于制造车身结构、引擎罩等，能够提供较好的强度和轻量化效果。
总之，复合材料盖板是一种具有较高强度、轻量化、耐腐蚀、
耐磨损等特点的盖板。
它在工业、建筑、汽车等领域有着广泛的应用前景，能够满足不同领域的需求。
随着技术的不断进步，相信复合材料盖板将会在更多的领域得到应用。
树脂基复合材料
树脂基复合材料树脂基复合材料是一种由树脂和增强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。
树脂基复合材料的制备工艺和性能表现对其应用具有重要影响，下面将对树脂基复合材料的制备工艺和性能进行详细介绍。
首先，树脂基复合材料的制备工艺包括树脂基体的选择、增强材料的选择、成型工艺等几个方面。
在树脂基体的选择上，常用的有环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等，根据具体的应用要求选择合适的树脂基体。
增强材料的选择主要包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，不同的增强材料对复合材料的性能有着不同的影响。
在成型工艺上，可以采用压缩成型、注塑成型、挤出成型等工艺，根据复合材料的形状和尺寸选择合适的成型工艺。
其次，树脂基复合材料的性能表现主要包括力学性能、耐热性能、耐腐蚀性能等几个方面。
在力学性能上，树脂基复合材料具有优异的强度和刚度，可以满足不同领域对材料强度的要求。
在耐热性能上，树脂基复合材料具有良好的耐高温性能，可以在高温环境下长期稳定工作。
在耐腐蚀性能上，树脂基复合材料具有优异的耐化学腐蚀性能，可以在恶劣环境下长期使用。
最后，树脂基复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域具有广泛的应用前景。
在航空航天领域，树脂基复合材料可以用于制造飞机机身、发动机零部件等，可以减轻飞机重量，提高飞机的燃油效率。
在汽车制造领域，树脂基复合材料可以用于制造汽车车身、底盘等，可以提高汽车的安全性能和燃油经济性。
在建筑材料领域，树脂基复合材料可以用于制造建筑结构材料、装饰材料等，可以提高建筑物的抗风、抗震性能，延长建筑物的使用寿命。
综上所述，树脂基复合材料具有重要的应用价值和发展前景，对其制备工艺和性能进行深入研究，可以推动树脂基复合材料在各个领域的应用和发展。
希望本文对树脂基复合材料的相关研究和应用有所帮助。
复合材料—树脂基复合材料(航空材料)
➢碳纤维发展方向主要有三个： 1）中等模量高强度碳纤雏T800、T1000， 2）高模量碳纤M50J、M60J; 3）工业用廉价碳纤维。
➢增强材料的基本形式有纤维丝束、编织布和针织布。
结构成形工艺
➢ 成形工艺是将原材料转化为结构、将设计的结构图样转变为实物的必经 之路。提高制造技术水平，降低制造成本是扩大复合材料应用的重要措施。 以下主要介绍热固性树脂基碳纤维复合材料结构成形的工艺方法及其技术 特点。
➢树脂基复合材料由树脂基体与增强纤维组成。
1. 热固性树脂基体
1）环氧树脂基体 2）双马来酰亚胺树脂基体 3）聚酰亚胺树脂基体
2. 热塑性树脂基体 树脂转移成形工艺（RTM）用树脂基体 低温低压固化（LTM）树脂基体
增强纤维
➢ 增强纤维是复合材料承载主体，选定纤维品种及其体积含量，即可预估出复 合材料沿纤维方向(纵向)的力学性能。
树脂基复合材料
树脂基复合材料
➢在复合材料结构件成形过程中，树脂基体参与化学反应并固化成形为结构。 其固化工艺决定了结构件成形工艺和制造成本。 ➢树脂基体对纤维起支撑、保护作用并传递载荷。因此，树脂基体性能直接 关系到复合材料的使用温度、压缩性能、横向(90。)性能和剪切性能(包括有碳纤维、芳纶(Kevlar’)、玻璃纤维和硼纤维等。
➢碳纤维由于其性能好、纤维类型和规格多、成本适中等因素，在飞机结构上应 用最广。
➢芳纶性能虽然尚佳，但在湿热环境下性能有明显下降，一般不用作飞机主承力 结构，多与碳纤维混杂使用。
➢玻璃纤维由于模量低，仅用于次要结构(整流罩、舱内装饰结构等)，但其电性 能、透波性适宜制作雷达罩等。
复合材料的基体材料
复合材料的基体材料
复合材料的基体材料是复合材料的核心，包括基体材料和纤维材料，
是支撑和固定复合材料结构的主要材料。
市场上主要的基体材料有：金属
材料、陶瓷材料、树脂材料、橡胶材料等，其中，金属材料主要是钢材、
铝材、铜材等，陶瓷材料主要是碳化硅等陶瓷，树脂材料主要是玻璃树脂、聚氨酯树脂等，橡胶材料主要是聚氯乙烯橡胶、氯丁橡胶等。
金属材料是复合材料中最常用的基体材料，因其强度高、韧性好、耐
磨性好等特点，被广泛应用于航空航天、舰船、汽车、机械制造等领域。
除了可以直接作为复合材料的基体材料外，金属材料还可以作为复合材料
的抗剥裂固化剂和增强剂，为复合材料的抗剥裂性能和强度增加提供有效
支撑。
陶瓷材料是复合材料中热强度高、导热性好的基体材料，主要用于抗
高温高压腐蚀等领域。
陶瓷材料具有良好的耐寒性、耐热性和耐腐蚀性，
能够在极端的温度和压力条件下发挥出良好的性能。
树脂材料是复合材料中最常用的基体材料，可以提供轻量、柔韧、隔
热和耐腐蚀的性能，主要用于制造复合材料工件。
树脂基复合材料和应用
缩短产品研发周期。
连续纤维增强技术
02
优化连续纤维增强复合材料的制造工艺，提高纤维的排布密度
和增强效率，以获得更好的力学性能。
绿色制造技术
03
采用环保型的制造工艺和原材料，降低复合材料生产过程中的
环境污染和资源消耗。应用来自域的拓展新能源汽车领域
利用树脂基复合材料的轻质、高强度特点，开发新能源汽车车身、 底盘等关键部件，提高车辆能效和安全性。
纤维增强工艺是将纤维增强材料 与树脂基体进行复合的过程，是 树脂基复合材料制造的关键环节
之一。
常见的纤维增强工艺包括手糊成 型、喷射成型、模压成型和层压 成型等，不同的工艺适用于不同
类型和规模的复合材料制品。
纤维增强工艺对复合材料的性能 和外观质量有重要影响，因此需 要选择合适的工艺参数和技术条
件。
树脂基复合材料和应用
• 树脂基复合材料简介 • 树脂基复合材料的制造工艺 • 树脂基复合材料的应用领域 • 树脂基复合材料的优势与局限性 • 未来发展方向与前景
01
树脂基复合材料简介
定义与特性
定义
树脂基复合材料是由有机高分子 化合物（树脂）作为基体，与纤 维、填料、添加剂等经过复合工 艺结合而成的材料。
电子产品
电路板
树脂基复合材料可以作为电子产品的电路板，具有优良的绝缘性能和耐热性。
手机外壳
手机外壳通常采用树脂基复合材料制造，具有轻量化和美观等特点。
04
树脂基复合材料的优势与局限性
材料优势
高强度与轻量化
树脂基复合材料具有高强度和轻量化的特点，能 够满足现代工业对高性能材料的需求。
可设计性强
树脂基复合材料的组成和结构可以根据需要进行 调整，具有很强的可设计性。
树脂基体
（一） 环氧树脂的性能和特性 1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可 以适应各种应用对形式提出的要求，其范围可以从极低的粘 度到高熔点固体。 2、 固化方便。选用各种不同的固化剂，环氧树脂体系 几乎可以在0～180℃温度范围内固化。 3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚 键的存在，使其对各种物质具有很高的粘附力。环氧树脂固 化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强 度。 4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过 直接加成反应或树脂分子中环氧基的开环聚合反应来进行的， 没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯树脂、 酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于 2%）。
3、 不饱和聚酯树脂的品种牌号 不饱和聚酯树脂的品种牌号基多。从产品性能 来分，用作复合材料基体的，有下述类型。 （1）通用型树脂 通用型树脂主要是邻苯型不 ） 饱和聚酯树脂，亦包括部分间苯型不饱和聚酯树脂， 它们大多用于手糊玻璃纤维增强塑料制品。 （2）耐热型树脂 要求不饱和聚酯树脂在高温 耐热型树脂 下应用，热变形温度较低的通用型树脂就不适用。 耐热型树脂的热变形温度应不小于110℃，在较高 温度下具有高的强度保留率。
三
酚醛树脂 酚类和醛类的缩聚产物通称为酚醛树脂，一般常指由苯 酚和甲醛经缩聚反应而得的合成树脂，它是最早合成的一类 热固性树脂。 酚醛树脂虽然是最老的一类热固性树脂，但由于它原料 易得，合成方便，以及酚醛树脂具有良好的机械强度和耐热 性能，尤其具有突出的瞬时耐高温烧蚀性能，而且树脂本身 又有广泛改性的余地，所以目前酚醛树脂仍广泛用于制造玻 璃纤维增强塑料、碳纤维增强塑料等复合材料。酚醛树脂复 合材料尤其在宇航工业方面（空间飞行器、火箭、导弹等） 作为瞬时耐高温和烧蚀的结构材料有着非常重要的用途。
复合材料常用树脂介绍
复合材料常用树脂介绍复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有优秀的物理、化学和机械性能。
树脂是复合材料中最常用的一种基体材料，其起到胶合和固化作用。
各种不同类型的树脂适用于不同的应用领域，下面会介绍一些常用的树脂。
1. 环氧树脂（Epoxy Resin）：环氧树脂是最常用、最广泛应用的一种树脂。
它具有良好的机械性能、耐热性和耐化学腐蚀性能，同时也具有很好的粘接性能。
环氧树脂是一种热固性树脂，通过与固化剂（如胺类固化剂）反应形成三维网络结构。
环氧树脂广泛应用于航空航天、船舶、汽车、电子等领域。
2. 聚酯树脂（Polyester Resin）：聚酯树脂是一类常见的热固性树脂，其基体是由酯化反应形成的线性聚合物。
聚酯树脂具有良好的耐水性、耐化学腐蚀性和电绝缘性能。
聚酯树脂常用于玻璃纤维增强塑料（GRP）和酚醛树脂增强塑料（SMC）等复合材料的制备。
3. 聚醚酮（Polyether Ketone，PEK）：聚醚酮是一类高性能工程塑料，具有优异的耐热性、耐腐蚀性和机械性能。
聚醚酮树脂可以通过热塑性加工方法制备复合材料，如熔体浸渍和热熔法。
聚醚酮复合材料在航空航天、汽车和化学工业等领域得到广泛应用。
4. 酚醛树脂（Phenolic Resin）：酚醛树脂是一种热塑性或热固性树脂，具有优秀的耐热性和耐化学腐蚀性能。
酚醛树脂通常与纤维增强材料（如玻璃纤维、云母等）结合制备复合材料。
酚醛复合材料广泛应用于电气、电子、汽车和航空航天等领域。
5. 聚氨酯树脂（Polyurethane Resin）：聚氨酯树脂是一类热固性或热塑性树脂，具有优秀的强度、弹性和耐磨性。
聚氨酯树脂通常与填料（如玻璃纤维、碳纤维等）结合制备复合材料。
聚氨酯复合材料广泛应用于汽车、建筑、家具、运动器材等领域。
总之，树脂是复合材料制备中不可或缺的基体材料，不同类型的树脂根据其特性被应用于不同领域。
复合材料的性能和应用领域都与所选择的树脂密切相关，因此正确选择和使用树脂是制备高性能复合材料的关键。
树脂复合材料的生产工艺
树脂复合材料的生产工艺
树脂复合材料的生产工艺包括以下几个主要步骤：
1. 材料准备：包括树脂基体、增强材料和填充剂等的准备工作。
树脂基体可以选择热固性树脂（如环氧树脂、聚酯树脂等）或热塑性树脂（如聚丙烯、尼龙等），增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，填充剂可以是硅酸盐、碳酸钙等。
2. 制备增强材料：将增强材料根据设计要求进行切割、针织、编织等处理，得到所需形状和尺寸的增强材料。
3. 预处理增强材料：一般通过浸渍、涂布等方式将树脂基体浸渍到增强材料中，使其充分渗透，并去除气泡和水分。
4. 成型：根据产品要求和制造方法的不同，采用压塑、挤出、注塑、层叠等技术进行成型。
其中的成型工艺可以分为手工成型和自动化成型两种。
5. 固化：对于热固性树脂基体，需要进行固化工艺，即通过热压、自然固化、紫外光固化等方式使树脂基体达到硬化或交联的状态。
而热塑性树脂基体则不需要固化工艺。
6. 后处理：包括修剪、修磨、打磨、清洗等工序，使最终产品达到设计要求的
外观和尺寸精度。
以上是树脂复合材料的一般生产工艺，具体工艺会根据产品类型、要求和生产线设备的不同而有所差异。
树脂基复合材料支持政策
树脂基复合材料支持政策树脂基复合材料是一种由树脂基体和增强材料相组合形成的新型材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优异性能。
近年来，随着科技的发展和对环境保护的关注度不断提高，树脂基复合材料在各个应用领域得到了广泛的关注和应用。
由于树脂基复合材料在高新技术领域具有重要的价值和潜力，许多国家都开始出台相应的支持政策，以促进其发展和应用。
这些政策旨在为树脂基复合材料产业提供资金支持、技术支持、市场推广等方面的帮助，从而推动其在各个领域的应用和创新。
一、资金支持方面，许多政府部门都设立了专项资金，用于鼓励树脂基复合材料领域的科研创新和产业发展。
这些资金可以用于支持科研项目、研发设备购置、产业园区建设等方面，为树脂基复合材料产业的快速发展提供了必要的经济支撑。
二、技术支持方面，政府在树脂基复合材料领域加大了对研究机构和企业的技术指导和支持力度。
针对树脂基复合材料的制备、改性、成型等关键技术难题，政府组织了专家进行深入研究，并提供了专业的技术咨询和解决方案。
政府还鼓励研究机构和企业之间的合作与交流，促进创新技术的共享和应用。
三、市场推广方面，政府通过各种途径积极推广树脂基复合材料的应用。
政府加大了对树脂基复合材料知识产权保护的力度，提供了有效的法律保障，鼓励创新和发明。
另政府还组织了各种形式的展览会、论坛和交流活动，将树脂基复合材料的科研成果和应用案例充分展示，促进产学研之间的深度合作。
以上是对树脂基复合材料支持政策的基本介绍，下面我将结合个人观点和理解，从不同方面对其进行深入探讨。
树脂基复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
其在航空航天、汽车制造、能源领域等高技术领域拥有巨大的市场潜力。
政府对于树脂基复合材料的支持政策主要是为了推动其在关键领域的应用和创新，从而提升国家的科技竞争力和产业竞争力。
在当前全球经济形势复杂多变的情况下，树脂基复合材料产业的快速发展将为国家的经济发展注入新的动力。
树脂基复合材料的支持政策还有助于加强科研机构与企业之间的合作与交流。
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低温固化树脂，固化温度80C以下 中温固化树脂，固化温度125C以下 高温固化树脂，固化温度170C以上 热压罐成形 纤维预浸渍 （预浸料） 真空袋成形 压力袋成形 软模成形 模压成形 缠绕成形 复合材料 结构件成形 工艺方法 预成形树脂 转移成形 （液体成形） 结构用树脂 内装饰用树脂 纤维在线 浸渍 纤维自动铺放法 拉挤成形 树脂面内 流动注入 预成形件 树脂厚度 方向（Z向） 浸透预成形件 RTM (树脂转移成形) 改进的RTM方法 RFI (树脂膜熔侵法) Scrimp法
纤维 预浸成形
热压罐成形用树脂 树脂转移成形 (RTM) 专用树脂 树脂膜熔浸(RFI) 专用树脂 纤维缠绕树脂 按工艺方法 分类 拉挤和模压树脂 低温低压固化 (LTM) 树脂 电子束固化树脂 光固化树脂
按功效分类 雷达罩用树脂 耐烧烛性树脂
高强碳纤维
中模量碳纤维
碳纤维 高模量碳纤维 超高模量碳纤维 E 玻璃纤维 玻璃纤维 纤维 S 玻璃纤维 R 玻璃纤维 环氧树脂 Kevlar 29 芳 纶 Kevlar 49 Kevlar 149 热固性树脂 酚醛树脂 氰酸酯树脂 双马来酰亚胺 聚酰亚胺 基 体 碳纤维织物 玻璃纤维织物 织物 芳纶织物 混杂纤维织物 热塑性树脂 聚 砜
Hale Waihona Puke NDT: 1 目视检查；2 敲击检查； 3 超声检测（C扫描）；4 超声频 谱法检测；5 射线检测
增强体
硼纤维
聚醚砜
聚醚酰亚胺 聚醚醚酮 聚酰亚胺
图3-1 预浸料用增强体
图3-2 预浸料用基体
环氧树脂 氰酸酯树脂 热固性树脂 按固化特性 分类 双马来酰亚胺树脂 (BMIO) 聚酰亚胺树脂 酚醛树脂 聚醚醚酮树脂 (PEEK) 聚醚酮树脂 (PEK) 热塑性树脂 聚醚砜树脂 (PES) 聚醚酰亚胺树脂 (PEI) 聚苯硫醚树脂 (PPS) 按固化文度分类