复合材料胶粘剂固化反应及工艺参数的研究

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新型耐370_聚酰亚胺复合材料固化工艺与性能研究

新型耐370_聚酰亚胺复合材料固化工艺与性能研究
固化过 程 中 苯 乙 炔 基 团 的 交 联 反 应 十 分 复 杂,固化机理存在较多争论[9]. 目前比较认可的 解释是首先是苯乙炔基团的碳碳叁键打开,然后 通过自由基反应使链增长,在链增长过程中,可 能伴随着碳碳双键之间的进一步反应. 固化过程 中叁键之间加成生成双键的反应是主要的,而双 键之间或叁键与共轭叁键之间加成反应生成单键 的过程为次要的. 2. 2 树脂的流变性能
UT500 / KH370 单向预浸料采用湿法缠绕工 艺制得. 单向预浸料的含胶量为 44 ± 4% ,纤维面 密度为 165 ± 2% ,单层厚为 0. 15mm,自由溶剂含 量控制在 10 ± 4% .
复合材料的成型采用模压成型工艺. 先将预浸 料在 120 ~ 240℃ 处理,再升温至 260 ~ 320℃ 保温施 加 1. 5 ~ 3. 0MPa 压力,350 ~ 400℃ 保温 2h ~ 4h,缓慢 降温至 200℃卸压并冷却至室温. 固化成型后的复合 材料还需要在高温烘箱中高温常压后固化.
图 1 树脂的红外谱图
1. 1 试验原料与测试仪器 聚酰亚胺树脂( KH370) ,中国科学院化学研
究所; UT500 - 12K 碳纤维为日本东邦公司产品; 红外分析( IR) 、量热示差扫描分析( DSC) 、热重 分析( TGA) 和动态热机械分析( DMA) 采用 Perkin - Elmer7 系列热分析仪测定,氮气流速 20ml / min,IR 分析测试样品采用 KBr 压片,DSC 的升温 速 度 为 10℃ / min,TGA 升 温 速 度 为 10℃ / min, DMA 的升温速度为 5℃ / min; 流变性能的测试采 用美国 TA 公司的 AR2000 表征,测试升温速率为 4℃ / min,应变为 0. 5% ,振荡角频率为 10rad / s,采 用平板振荡模式; 纤维体积含量孔隙率采用金相 分析法,并利用 LeicaQWin 图像分析仪测试,放大 倍数为 500 倍. 采用 MTS 公司 RF /100 电子万能 试验机进行复合材料室温和高温的力学性能测 试,弯曲强度和模量按 GB / T3356 - 1999 进行; 短 梁剪切强度按 JC / T773 - 1996 进行. 1. 2 预浸料及复合材料制备

固化剂对环氧树脂固化反应的影响研究

固化剂对环氧树脂固化反应的影响研究

固化剂对环氧树脂固化反应的影响研究环氧树脂是一种重要的高分子材料,广泛应用于涂料、胶粘剂、复合材料等领域。

在环氧树脂的应用过程中,固化剂起着至关重要的作用。

固化剂的选择和使用方式对环氧树脂的固化反应及最终性能具有重要影响,因此对固化剂对环氧树脂固化反应的影响进行研究具有重要意义。

固化剂是环氧树脂固化反应的关键组分之一,它能够与环氧树脂发生化学反应,将其液态变为固态。

固化剂与环氧树脂的反应主要是由于固化剂中含有的活性氢、氨基、羟基等亲核试剂与环氧树脂分子中的环氧基团发生开环反应而实现的。

固化剂的选择对环氧树脂的固化反应速度、反应程度和最终性能具有直接影响。

不同类型的固化剂具有不同的反应机理和适用范围,在对应用要求不同的环氧树脂体系中,需选择合适的固化剂。

固化剂可分为胺类、酸酐类、酮类、酰胺类等多种类型。

胺类固化剂是应用最广泛的一类固化剂,常用的有聚酰胺固化剂、脂肪族胺固化剂和芳香族胺固化剂等。

聚酰胺固化剂反应活性较低,常用于室温固化的环氧树脂体系;脂肪族胺固化剂反应活性较高,适用于室温或低温固化的环氧树脂体系;芳香族胺固化剂具有较高的热稳定性和化学稳定性,适用于高温固化的环氧树脂体系。

固化剂的添加量和反应温度也会对环氧树脂的固化反应产生影响。

固化剂的过量添加会导致环氧树脂的固化反应过快,从而产生大量的副产物和气泡,降低材料的性能。

反之,固化剂的过少添加则会导致固化反应不完全,未能发挥环氧树脂的全部性能。

固化温度的选择同样重要,过高或过低的固化温度都会影响反应速度和反应程度。

除了反应速度和程度外,固化剂的选择还会影响环氧树脂的力学性能、耐热性能、抗化学性能等。

固化剂与环氧树脂的反应产物形成三维网络结构,这种结构能够增强环氧树脂的力学性能,提高其强度、韧性和耐磨性。

固化剂的选择还会影响环氧树脂的玻璃化转变温度和热稳定性,从而影响其在高温环境中的应用性能。

此外,固化剂的存放和使用条件也会对环氧树脂的固化反应产生影响。

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》范文

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》范文

《水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究》篇一水性聚氨酯-纳米SiO2复合材料制备及老化性能研究一、引言随着科技的进步和环境保护意识的提升,环保型水性聚氨酯材料因具有优异的物理机械性能、良好的耐候性和环保性,在涂料、胶黏剂、皮革、纺织等领域得到了广泛应用。

近年来,通过引入纳米材料来改善水性聚氨酯性能已成为研究热点。

本篇论文以水性聚氨酯与纳米SiO2的复合材料为研究对象,通过实验对其制备过程和老化性能进行深入的研究。

二、材料与方法1. 材料水性聚氨酯(WPU)、纳米SiO2、助剂等。

2. 制备方法(1)将水性聚氨酯与适量的纳米SiO2混合,通过机械搅拌使其均匀分散;(2)加入适量的助剂,提高复合材料的稳定性和性能;(3)在适当的温度和压力下,将混合物进行热处理,制备出复合材料。

3. 实验方法采用红外光谱、扫描电镜等手段对复合材料的结构与性能进行表征;通过加速老化实验,研究其老化性能。

三、结果与讨论1. 复合材料的制备通过上述方法成功制备了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料。

实验过程中发现,纳米SiO2的加入能够显著提高水性聚氨酯的稳定性,并改善其力学性能和耐候性能。

2. 复合材料的结构与性能(1)红外光谱分析表明,纳米SiO2与水性聚氨酯成功复合,两者之间存在化学键合作用;(2)扫描电镜观察显示,纳米SiO2在水性聚氨酯基体中分散均匀,有效提高了基体的力学性能和耐候性能;(3)力学性能测试表明,与未添加纳米SiO2的水性聚氨酯相比,复合材料具有更高的拉伸强度和更好的抗冲击性能。

3. 复合材料的老化性能通过加速老化实验发现,水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料具有优异的老化性能。

在紫外光、高温等恶劣环境下,复合材料的物理机械性能和耐候性能均表现出较高的稳定性。

这主要归因于纳米SiO2的加入,提高了水性聚氨酯的抗老化性能。

四、结论本篇论文通过实验研究了水性聚氨酯/纳米SiO2复合材料的制备过程及老化性能。

胶粘剂的固化工艺

胶粘剂的固化工艺

固化方法胶粘剂的固化通过物理方法,如溶剂的挥发,乳液凝聚和熔融体冷却与化学方法。

(1)热熔胶:高分子熔融体在浸润被粘表面之后通过冷却就能发生固化。

(2)溶液胶粘剂:随着溶剂的挥发、溶液浓度不断增大,渐达到固化具有一定强度。

(3)乳液胶:由于乳液中的水逐渐渗透到多孔性被粘物中并挥发掉,使乳液浓度不断增大,最后由于表面张力的作用,使高分子胶体颗粒发生凝聚。

当环境温度较高时,乳液凝聚成连续的胶膜,而环境温度低与最低成膜温度(MFT),就形成白色的不连续胶膜。

乳液胶主要是聚醋酸乙烯酯及其共聚物和丙烯酸酯的共聚物。

(4)热固性胶粘剂热固性树脂的多官能团单体或预聚体进行聚合反应,随着分子量的增大同时进行着分子链的变化和交联,形成不溶不熔的凝胶化或叫基本固化。

在一定范围的延长固化时间和提高固化温度并不等效,降低固化温度难以用延长时间来补偿。

因为胶粘剂和被粘物表面之间需要发生一定化学作用,这就是需要足够高的温度才能进行。

固化压力:有利于胶粘剂对表面的充分浸润;有利于排除胶粘剂固化反应产生的低分子挥发物;有利于排出胶层中残留的挥发性溶剂;有利于控制胶层厚度;粘度大的胶粘剂往往胶层较厚,固化压力的调节控制胶层的厚度范围。

在涂胶后放置一段时间,这叫做预固化。

待胶液粘度变大,施加压力,以保证胶层厚度的均匀性。

固化温度固化温度过低,胶层交联密度过低,固化反应不完全;固化温度过高,易引起胶液流失或使胶层脆化,导致胶接强度下降。

加热有利于胶粘剂与胶接件之间的分子扩散,能有利于形成化学键的作用。

(1) 烘箱直接加热法:用鼓风装置,使其均匀传热。

(2) 外加热法:使热量迅速传到胶层内部,大大缩短固化时间。

声波加热法:对具有粘弹性的胶粘剂、无溶剂胶液受热固化,不适用于热固性刚性胶。

芳纶Ⅲ环氧复合材料界面粘结性能研究的开题报告

芳纶Ⅲ环氧复合材料界面粘结性能研究的开题报告

芳纶Ⅲ环氧复合材料界面粘结性能研究的开题报告一、研究背景随着高性能复合材料在军事、航空、汽车等领域的广泛应用,其接头连接处的力学性能成为关键问题。

芳纶Ⅲ是一种高性能复合材料,其具有高强度、高刚度等优良性能,被广泛使用于高温、高压、高强度等环境下。

然而,芳纶Ⅲ复合材料与一些金属材料、陶瓷材料及其他复合材料的粘结性能不佳,影响其应用范围,因此需要对其界面粘结性能进行深入研究。

二、研究目的本研究旨在探究芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结性能,以此为基础提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并为其在实际应用中提供科学的理论基础。

三、研究方法本研究将采用实验和数值计算相结合的方法,具体研究步骤如下:1. 制备芳纶Ⅲ复合材料样品及其他材料样品。

2. 进行拉伸、剪切等力学性能测试,获得粘结性能数据。

3. 利用界面元素方法建立芳纶Ⅲ复合材料和其他材料的模型进行数值模拟。

4. 分析实验数据和数值模拟结果,探究芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结机理。

5. 提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并进行验证。

四、研究意义本研究有以下几点意义:1. 为研究者深入了解芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的界面粘结机理提供了实验数据和数值模拟结果的支持。

2. 提出的有效方法可以帮助优化芳纶Ⅲ复合材料与其他材料的结合方式,提高其粘结性能,从而拓展其应用范围。

3. 为其它高性能复合材料的粘结性能的提高提供了借鉴和参考。

五、研究进度计划本研究计划如下:1. 研究题目确定:1天。

2. 文献调研,制定研究方案:2天。

3. 材料制备及样品制备:10天。

4. 进行样品拉伸、剪切等力学性能测试:10天。

5. 利用界面元素方法建立芳纶Ⅲ复合材料和其他材料的模型进行数值模拟:10天。

6. 分析实验数据和数值模拟结果:5天。

7. 提出有效的提高芳纶Ⅲ复合材料粘结性能的方法,并进行验证:10天。

8. 撰写毕业论文、制作复习资料:15天。

总计:63天。

复合材料胶接工艺

复合材料胶接工艺

复合材料胶接工艺
复合材料胶接工艺是一种常见的连接方法,它利用胶粘剂将两个或多个复合材料部件粘合在一起,形成牢固的接头。

该工艺通常包括以下步骤:
1. 表面处理:对要粘合的复合材料表面进行清洁和处理,以提高胶粘剂的附着力。

2. 涂胶:将胶粘剂均匀地涂敷在一个或多个复合材料表面上。

3. 粘接:将涂有胶粘剂的复合材料部件按要求进行粘接,并施加适当的压力,以确保胶粘剂与复合材料之间的紧密接触。

4. 固化:让胶粘剂在一定的温度和时间条件下固化,形成坚固的接头。

复合材料胶接工艺具有许多优点,如接头强度高、密封性好、耐腐蚀性强、疲劳寿命长等。

它广泛应用于航空航天、汽车、船舶、风能等领域。

复合材料胶接工艺也存在一些挑战,如胶粘剂的选择、表面处理的要求、粘接过程中的温度和压力控制等。

为了获得最佳的粘接效果,需要对这些因素进行仔细考虑和控制。

总之,复合材料胶接工艺是一种重要的复合材料连接技术,它为复合材料结构的设计和制造提供了更多的选择和灵活性。

基于正交试验法的复合材料固化工艺规范参数优选

基于正交试验法的复合材料固化工艺规范参数优选
了 时 间和能 源 的浪费 。



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图 1 固化 工艺规范
图 2 几何模型


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在图 1 所示 的 固化工 艺规 范下 , B MI 树 脂 内部 5 个 点 的温度 和 固化度 随时 间的变 化规律 如 图 3 所示。
可以看到 , 树脂在大约 t  ̄ - 4 5 0 0 s 的时刻完全固化 , 且固化较均匀, 但是在 t =4 5 0 0 s 的时刻, 模具 的温度还
* 收 稿 日期 : 2 O 1 4 一O 9 —2 7
1 . 1 . 2 反应 动力学 模型 由文 献 [ 6 ] 可知 , 双马来 树脂 的 固化模 型是 n级 反应模 型 , 反应 级数约 为 1 , 故 它是 简单 的一级 反应 :
d u / d t =k ( 丁 ) ( 1 -u ) 一A 一 & / R T ( 2 )
其中, A 为指前 因子 , E 为反应 活 化能 , R 为理想 气体 常数 。
作者简介 : 王晓霞( 1 9 8 4 一) , 女, 山东安丘人 , 潍坊学院机电与车辆工程学院讲 师 , 博士。

3 4 —
第 2期
王晓霞 : 基 于正 交试验 法的复合材 料 固化工艺规范参数优选
是保 持在 最 高温 度 1 9 0  ̄ C, 这 说 明在 随后 的 4 5 0 s 的降 温 阶段 , 模 具 的热 量 没有 对 树脂 固化 起 到作 用 , 造 成

粘合剂的固化反应与粘结强度的测定

粘合剂的固化反应与粘结强度的测定

实验报告课程名称: 高分子材料实验 指导老师: 王幽香 成绩: 实验名称: 粘合剂的固化反应与粘结强度的测定 实验类型: 同组学生姓名: 汤雨杭、王乔夫、尹铮、张雷纲一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得 一、实验目的和要求1、 了解环氧树脂固化反应的基本原理2、 初步掌握拉力试验机的结构和使用方法3、 测定环氧树脂——二乙烯三胺粘合剂的剪切强度二、实验内容和原理环氧树脂有“万能胶”之称,它对各种金属材料和非金属材料如铝、铜、钢、木材、玻璃、混凝土、热固性塑料如酚醛树脂有优良的粘结性能,但对聚烯烃类塑料如聚乙烯、聚丙烯等的粘合性不好。

环氧树脂实际上是具有反应性基团的低聚物,作为粘合剂,必须使用固化剂,经过固化交联,成为大分子网状结构。

因此能使其交联变成网状结构的物质称为固化剂:对环氧树脂而言,固化剂的种类很多,如脂肪族多元胺,芳香族多元胺以及各种胺类改性物。

各种有机酸及酸酐,一些合成树脂如聚酰胺、酚醛树脂等。

固化剂是通过其官能团与环氧树脂发生加成或缩合反应而形成网状结构的。

固化剂的种类不同,其固化反应机理也不同。

本实验采用二乙烯三胺的固化反应方程式如下:H 2N-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH 2-NH 2 + 2CH 2-CH- ——> OCH 2-CH-HN-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH- OH OHCH 2-CH-HN-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH- + 3CH 2-CH- ——> OH OH O CH 2-CH-HN-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH 2-NH-CH 2-CH-OH CH 2 CH 2 CH 2 OHHO-CH- HO-CH- HO-CH-反应在第一阶段时,伯胺和环氧基反应,第二阶段,生成的仲胺和环氧基反应。

自催化模型固化动力学参数

自催化模型固化动力学参数

自催化模型固化动力学参数自催化模型是用来描述物质在化学反应过程中固化的动力学行为。

通过研究自催化模型,我们可以获得物质在固化过程中的重要参数,从而深入了解固化动力学的机理和特性。

本文将介绍自催化模型固化动力学参数的意义和应用,并探讨固化过程中参数的确定方法。

一、自催化模型固化动力学参数的意义自催化模型固化动力学参数是研究物质固化过程中的重要指标,可以帮助我们了解固化过程中物质的反应活性以及反应速率的变化规律。

这些参数的准确测定对于控制和优化固化过程具有重要意义。

通过确定自催化模型固化动力学参数,我们可以实现以下几个方面的目标:1. 预测固化过程的时间:固化过程的时间是一个关键参数,影响产品的质量和成本。

通过研究自催化模型固化动力学参数,我们可以预测固化时间,从而合理安排生产计划和生产工艺。

2. 优化固化条件:固化条件的选择对于产品的性能和品质有着重要的影响。

通过研究自催化模型固化动力学参数,我们可以确定最佳的固化条件,以提高产品的性能和品质。

3. 理解固化机理:研究自催化模型固化动力学参数可以帮助我们深入了解固化过程中的化学反应机理和物质转化规律。

这对于改进固化工艺和开发新的固化材料具有重要意义。

二、自催化模型固化动力学参数的应用自催化模型固化动力学参数的研究在众多领域都有广泛的应用。

下面以材料科学领域为例,介绍其应用:1. 胶粘剂固化过程的优化:胶粘剂在制造行业中广泛应用,固化过程的优化对于提高产品的性能和品质至关重要。

通过研究自催化模型固化动力学参数,可以确定最佳的固化时间、温度和压力等条件,从而实现胶粘剂固化过程的优化。

2. 复合材料的制备:复合材料是一种性能优异的新型材料,制备过程中的固化过程对于其性能和结构有着重要影响。

通过研究自催化模型固化动力学参数,可以优化固化条件,提高复合材料的耐热性、机械性能和导电性能等。

三、确定自催化模型固化动力学参数的方法确定自催化模型固化动力学参数是一个复杂的问题,需要综合考虑实验研究、理论分析和数值模拟等多种方法。

复合材料的工艺标准化

复合材料的工艺标准化

复合材料的工艺标准化
复合材料的工艺标准化涉及多个方面,以下是一些主要内容:
1.材料标准化:对复合材料所使用的原材料、预浸料、胶粘剂等
材料进行标准化,确保材料的质量、性能和可重复性。

2.工艺参数标准化:对复合材料的成型、固化、机械加工等工艺
过程的关键参数进行标准化,如温度、压力、时间等,确保工艺参数的一致性和稳定性。

3.工艺流程标准化:对复合材料的整个工艺流程进行标准化,包
括原材料的准备、模具的设计与制造、成型工艺、后处理工艺等,以提高生产效率和产品质量。

4.检测与评估标准化:对复合材料的性能检测与评估方法进行标
准化,制定统一的测试标准和评价方法,确保产品的性能和质量能够达到预期要求。

5.标准化法规与标准体系:建立和完善复合材料工艺标准化的法
规与标准体系,制定相关标准和规范,为复合材料工艺标准化的实施提供指导和依据。

6.培训与交流:加强复合材料工艺标准化培训与交流,提高从业
人员的技术水平和标准化意识,促进技术进步和创新发展。

7.持续改进:在复合材料工艺标准化的实施过程中,应持续关注
生产实践中的问题与反馈,不断优化和完善相关标准,提高标准的适用性和有效性。

通过以上措施的实施,可以进一步推进复合材料工艺的标准化进程,提高复合材料产品的性能和质量,促进复合材料产业的发展。

环氧树脂体系固化反应及其复合材料介电性能-

环氧树脂体系固化反应及其复合材料介电性能-

专论环氧树脂体系固化反应及其复合材料介电性能陈平1,陈辉2,蹇锡高1,高巨龙2,张岩2(11大连理工大学高分子材料系,大连116012;21国家树脂基复合材料工程技术研究中心,哈尔滨150036摘要:环氧树脂是一类综合性能优异的热固性高分子材料,作为胶粘剂、复合材料用树脂基体、涂料等形式广泛应用于电子电气、机械制造、化工防腐、航空航天等众多领域中,成为各工业领域中不可缺少的基础材料。

本文综述了本研究室在咪唑Π环氧树脂体系,稀土有机化合物、叔胺羧酸复盐Π酸酐Π环氧树脂体系,氰酸酯Π环氧树脂体系,硼胺络合物Π环氧树脂体系的固化反应机理、固化反应动力学及其固化物结构与性能关系,纤维含量、排列方向、偶联剂种类等对玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料及其界面介电性能的影响等6个方面的研究进展。

关键词:环氧树脂;咪唑;酸酐;硼胺络合物;氰酸酯;树脂基复合材料环氧树脂是一类具有良好粘接、耐腐蚀、电气绝缘、高强度等性能的热固性高分子合成材料,已广泛地应用于多种金属与非金属的粘接、耐腐蚀涂料、电气绝缘材料、玻璃钢Π复合材料等的方面。

在电子、电气、机械制造、化工防腐、航空航天、船舶运输等许多工业领域中具有重要的作用,与其它材料相似,材料结构与性能之间存在着密切的联系。

环氧树脂基体材料在固化反应过程中,由于采用的固化剂,促进剂种类不同,即使采用相同的固化剂和促进剂,由于采取的固化工艺制度不同,都将导致环氧树脂体系按照不同的反应历程进行固化反应,从而导致形成不同的固化物交联结构,因此,最终的固化物性能千差万别。

所以通过对环氧树脂体系固化反应机理,固化反应动力学参数等基础研究工作,可以更加全面系统地掌握其固化反应过程的基本规律,在此基础上进行有关分子结构设计和配方优化设计,以便为制得综合性能优异或具有某种特殊性能的固化物提供理论依据。

纤维增强树脂基复合材料是目前技术比较成熟,应用最为广泛的一类复合材料。

它的力学性能可以通过改变纤维含量和排列方向来进行设计(1。

高性能复合材料用环氧树脂胶黏剂的制备与性能

高性能复合材料用环氧树脂胶黏剂的制备与性能
键 的是加 工起 来特 别方便 。本文主要 以一个 实验为例 , 通过 实验探讨 了高性能复合材料 环氧树脂胶粘 荆的制备和性能 , 仅此提供借鉴 。 关键词 : 高性 能 复 合 材 料 ; 环氧树脂胶粘剂 ; 制备 ; 性 能 环氧树脂胶粘剂有很多的特点 ,其中最为主要的就是力学性能很 见 ,增 韧 剂 含 量 不 宜 超 过 O p h r 。 强, 而且附着能力也不弱 , 这也是它能够广泛的用在金属材料的粘接的主 l 要原 因, 但是环氧树月 蛴0 并不适用在非金属的连接上 , 为了提高环氧 2 . 2增韧剂含量对改性环 树脂皎粘剂的胜能, 使其也能够在非金属的领域得到广泛的使用, 国内外 氧树月 旨 的粘接强度的影响 很多的专家都进行很多的研究 , 在此, 笔者就有机硅液体椽J 痰± 曾 韧环氧树 通过实验可知, 当 增韧剂 脂 胶粘剂 为实验 对象 , 实验 结果表 明 , 它不仅能 够对非金 属材 料具有 良好 为 5 p h r 时, 在 1实验原料 和方法 少量有机硅聚合物 , 不仅增加 了胶 黏剂 的柔 性 , 还使 胶黏 剂 1 . 1实验 所需 原料 主要需要四种原料 , 这四种原料都有一定的级别要求 , 第一种是环 形成 的分 子 内氢键 减 少 , 而 与 氧树脂 E 5 l , 它要求的是工业级 ; 第二种是 ; 2 0 0 # 聚酰胺, 它要求的也是 被粘接材料表面形成 的氢键 p h 工业级 ; 第三种是苄基 一 2 一甲胺 , 它前两种一样都需要是 工业级 ; 第 四种 增加所致 。当含量低于 5
科 技 论 坛
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高性 能 复合材 料用环氧树脂 胶黏剂 的制 备 与性 能
关 胤 ( 黑龙 江 省化 工研 究 院 , 黑 龙 江 哈 尔滨 1 5 0 0 0 0 )

复合材料共固化设计__概述说明以及解释

复合材料共固化设计__概述说明以及解释

复合材料共固化设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述复合材料共固化设计是一种重要的工艺技术,用于生产具有高性能和复杂形状的复合材料制品。

在传统的单体固化过程中,不同组分的固化温度和时间往往存在差异,导致制品受力不均匀或质量问题。

而共固化技术则通过在同一固化步骤中同时进行多个组分的固化,解决了上述问题,并提供了更高效、节省成本并且可定制性强的解决方案。

1.2 文章结构本文主要分为五个部分进行阐述。

引言部分即为第一部分,主要对复合材料共固化设计进行概述说明以及目的阐释。

第二部分将讨论复合材料的特点,包括定义与分类、物理和化学性质以及应用领域。

第三部分将对共固化技术进行概述,涵盖其定义与原理、工艺流程以及设计考虑因素。

第四部分将详细介绍复合材料共固化设计的方法论,包括研究背景与意义、设计原则与指南以及实践案例分析。

最后一部分为结论与展望,总结回顾重点内容,展望未来发展方向,并进行结语与致谢。

1.3 目的本文旨在提供关于复合材料共固化设计的综述,介绍其原理、应用和设计方法。

通过对该技术的深入了解,读者能够获得有关复合材料共固化设计的基本知识,并进一步探索其在实际应用中的潜力。

此外,本文还将通过实践案例的分析,详细说明如何运用共固化技术实现高效制造和定制化生产。

最终目标是促进复合材料行业的发展和创新,为相关领域提供技术支持和指导。

2. 复合材料的特点:2.1 定义与分类:复合材料是由两个或多个不同性质的原材料组成的新型材料。

这些原材料通常被称为基体和增强体。

基体材料是主要起到支撑和保护作用的成分,而增强体则具有提高复合材料力学性能的特点。

根据增强体的类型,复合材料可以分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和层板复合材料等几种主要类别。

2.2 物理和化学性质:复合材料的物理性质包括密度、热膨胀系数、导热性能等。

相比于传统金属材料,复合材料通常具有较低的密度,使其在航空航天、汽车制造以及体育器械等领域中得到广泛应用。

木胶合板的粘接强度与胶合工艺研究

木胶合板的粘接强度与胶合工艺研究

木胶合板的粘接强度与胶合工艺研究木胶合板是一种由木材薄片通过胶粘剂粘接而成的复合材料。

它具有强度高、耐磨、耐水、耐火、耐腐蚀等优点,在建筑、家具、包装等领域有广泛的应用。

本文将围绕木胶合板的粘接强度与胶合工艺展开研究,探讨不同胶合工艺对粘接强度的影响,并提出相应的改进措施。

首先,我们来介绍木胶合板的胶粘剂。

常用的胶粘剂有尿素醛胶、酚醛胶、醇醛胶、丙烯酸酯胶等。

这些胶粘剂在与木材薄片接触后,会通过固化过程形成胶合面。

胶合面的质量直接影响着整个木胶合板的强度。

因此,选择合适的胶粘剂很重要。

其次,我们需要考虑木胶合板的胶合工艺。

胶合工艺包括胶粘剂的涂布量、胶合时间、胶合温度等工艺参数。

这些参数会对粘接强度产生重要影响。

研究发现,胶粘剂涂布量过多或过少都会降低胶合面的粘接强度。

此外,胶合时间过长或胶合温度过高也会影响胶合面的质量,从而降低整个木胶合板的粘接强度。

在研究木胶合板的粘接强度与胶合工艺的过程中,我们发现一些问题。

首先,胶合面的质量与胶粘剂的涂布均匀性有关。

涂布不均匀会导致胶合面存在空隙,从而降低粘接强度。

其次,胶合温度的控制不当也会对粘接强度造成影响。

当胶合温度过低时,胶粘剂的固化速度会变慢,影响薄片的胶合;而当胶合温度过高时,会使胶粘剂过早固化,同样会影响薄片的胶合。

此外,胶合时间过长也会造成胶粘剂的过早固化,从而影响胶合面的质量。

为了提高木胶合板的粘接强度,我们可以采取以下改进措施。

首先,要确保胶粘剂的涂布均匀。

可以采用涂布机械设备来提高涂布的均匀性,确保每一块薄片都能得到充分的胶粘剂涂布。

其次,要控制好胶合温度和胶合时间。

可以通过调整胶合机的参数来控制胶合温度和胶合时间,保证胶粘剂能在适当的温度下固化。

此外,还可以考虑使用其他类型的胶粘剂来提高粘接强度。

丙烯酸酯胶是一种新型环保胶粘剂,具有环保、耐热、耐水等特点。

使用丙烯酸酯胶来替代传统胶粘剂,可以提高木胶合板的粘接强度。

综上所述,木胶合板的粘接强度与胶合工艺密切相关。

复合材料粘接结构弱粘接试件的制备方法

复合材料粘接结构弱粘接试件的制备方法

3期
艾春安,等: 复合材料粘接结构弱粘接试件的制备方法
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σ180°
=
F B
( 2)
式( 2) 中: σ180° 为 剥 离 强 度 ( kN / m) ; F 为 剥 离 力 ( N) ; B 为试样宽度( mm) 。计算每组试样剥离强
度的算术 平 均 值,作 为 该 组 试 样 的 平 均 剥 离 强 度,
2 复合材料粘胶粘剂在同样固化温度条件下,制 备了三组复合材料粘接试样。复合材料粘接试样 的结构为: 上层材料为正交玻璃纤维复合材料,下 层材料为丁腈 橡 胶,中 间 胶 粘 剂 同 上。其 中 留 出 一 块宽度为 60 mm 的区域不涂胶,目的是为了便于后续 剥离强度实验。试样分为三组,每组 5 个试样。各组 次试样除了固化温度外,其它工艺参数保持一致。复 合材料粘接试样示意图及实物照片如图 4 所示。
根据图 2 中各试样的破坏载荷( 即拉力峰值) , 利用式( 1) 求出各试样的剪切强度,
678
科学技术与工程
13 卷
表 1 各组试样的平均剪切强度
试样编号 平均剪切强度 / MPa
第1 组 13. 6
第2 组 14
第3 组 16. 5
图 2 各组试样剪切强度拉伸曲线
σ
=
F S
( 1)
式( 1 ) 中: σ 为 剪 切 强 度 ( MPa ) ; F 为 破 坏 载 荷 ( N) ; S 为剪切面积( mm2 ) 。通过计算每组试样剪
为了测定各组复合材料粘接试样的实际粘接强度, 从各组试样中选取其中的一块,按图 5 中点划线方向,从 其上面裁取五块宽度为 25 mm 的长条作为复合材料粘 接粘接强度测试样本。其实物照片如图 6 所示。

中国航空材料手册(第2版) 第6卷 复合材料 胶粘剂

中国航空材料手册(第2版) 第6卷 复合材料 胶粘剂

中国航空材料手册(第2版) 第6卷复合材料胶粘剂我国航空材料手册(第2版) 第6卷复合材料胶粘剂1. 胶粘剂在复合材料中的作用在我国航空材料手册(第2版) 第6卷中,复合材料胶粘剂的重要性得到了充分的关注。

复合材料作为一种重要的结构材料,在航空航天领域有着广泛的应用。

而胶粘剂作为复合材料的重要组成部分,承担着连接和支撑的作用。

它不仅能够提高材料的整体性能和可靠性,还可以实现轻量化设计和结构优化。

深入了解复合材料胶粘剂的特性和应用是至关重要的。

2. 复合材料胶粘剂的种类和特性我国航空材料手册(第2版) 第6卷详细介绍了各种复合材料胶粘剂的种类和特性。

常见的复合材料胶粘剂包括环氧树脂、聚酰亚胺、酚醛树脂等,它们具有优异的耐高温、耐化学腐蚀和抗冲击性能。

手册还介绍了复合材料胶粘剂的加工工艺和应用范围,包括预浸料的制备、固化工艺的控制和界面处理的方法等。

这些内容为我们深入理解复合材料胶粘剂的特性和应用提供了重要参考。

3. 胶粘剂在航空领域的应用我国航空材料手册(第2版) 第6卷还详细介绍了复合材料胶粘剂在航空领域的应用。

航空领域对材料的要求非常严格,复合材料胶粘剂必须具有轻质、高强、高温性能和耐老化性能等特点。

手册介绍了复合材料胶粘剂在航空结构、飞机翼、机身、航空发动机等方面的具体应用和性能要求,为我们更好地理解复合材料胶粘剂在航空领域的实际应用提供了宝贵的信息。

4. 个人观点和总结通过我国航空材料手册(第2版) 第6卷对复合材料胶粘剂的全面介绍,我对复合材料胶粘剂的种类、特性和应用有了更深入的了解。

复合材料胶粘剂作为连接和支撑的关键组成部分,对于提高航空器材料的整体性能具有重要意义。

我认为在航空领域的发展中,复合材料胶粘剂将扮演越来越重要的角色。

通过不断深入研究和应用,我们有望开发出更加先进和可靠的复合材料胶粘剂,推动航空材料领域的发展。

通过本篇文章的撰写,我对我国航空材料手册(第2版) 第6卷中关于复合材料胶粘剂的内容有了全面而深入的了解。

纤维增强复合材料的界面粘结性能研究

纤维增强复合材料的界面粘结性能研究

纤维增强复合材料的界面粘结性能研究纤维增强复合材料是一种结构优良、性能出色的材料,广泛应用于航空航天、汽车工程、建筑结构等领域。

而复合材料的界面粘结性能则是其性能优越性的关键之一。

在本文中,我们将探讨纤维增强复合材料界面粘结性能的研究成果,并分析其对材料性能的影响。

1. 界面粘结性能的意义纤维增强复合材料是由纤维和基体构成的复合材料,纤维在复合材料中起到增强效果,而基体则负责传递载荷。

界面粘结性能决定了纤维与基体之间的协同工作程度,直接影响到材料的力学性能和使用寿命。

良好的界面粘结性能能够提高材料的力学性能、抗疲劳和润湿性,而密度、界面能、纤维含量等因素会对界面粘结强度产生影响。

2. 界面粘结性能测试方法目前,界面粘结性能的测试方法主要包括力学试验和物理化学试验两类。

力学试验包括剪切试验、剥离试验和拉伸试验等,通过测量材料在不同外力作用下的界面失效行为来评估界面粘结性能。

物理化学试验则包括表面能测量法、接触角测量法和引入活性分子等方法,用于检测材料表面的化学性质和界面结构。

3. 影响界面粘结性能的因素界面粘结性能的好坏受到多个因素的影响。

首先是基体-纤维界面的形态、表面性质和化学成分。

不同基体和纤维的界面形态和化学成分差异较大,会影响到界面的湿润性和结合力。

其次是加工工艺因素,如纤维渗透处理、胶粘剂选择和固化工艺,都能对界面粘结性能产生影响。

此外,材料的使用环境和条件也会影响界面粘结性能。

例如,温度变化、湿度和腐蚀等因素都可能对界面产生破坏。

4. 提高界面粘结性能的方法为了提高纤维增强复合材料的界面粘结性能,研究者采取了多种方法。

一种常用的方法是表面改性,通过在纤维和基体表面引入粘接剂、活性分子或聚合物等改性剂,以增加界面的结合能力。

另一种方法是优化加工工艺,如改变纤维的渗透处理条件、优化胶粘剂的固化工艺等,以提高界面的物理和化学结合能力。

此外,选择合适的纤维和基体组合也是提高界面粘结性能的关键。

复合材料结构件固化成型工艺参数控制

复合材料结构件固化成型工艺参数控制

复合材料结构件固化成型工艺参数控制随着复合材料结构件的应用范围越来越广泛,其固化成型工艺要求越来越高,研究其参数控制凸显出重要意义。

作为一向实际应用效果良好的结构件,复合材料结构件得到了长足的发展和进步。

该项课题的研究,将会更好地提升其实践水平,从而有效优化复合材料结构件的整体水平。

1复合材料结构件概述复合材料结构件具有较高的耐腐性、刚度、强度等优势,在航空领域发挥着非常重要的作用,如飞机承力结构件、方向舵、垂直和水平尾翼、舱门、阻力板、发动机机罩等都采用了复合材料结构件[1] 。

同时,飞行器利用复合材料结构件的可设计性和良好物理性能,有效降低了生产成本,使整个飞机结构减轻了20〜40%的重量,而复合材料结构件的应用状态对于整个飞行器运行状态有着重要影响,其应用部位和材料用量是评价一个飞行器结构科学、合理的重要指标。

另一方面,应注意复合材料结构件的一些缺点,在操作使用或者维护不合理的情况下,受到弹伤、雷击、鸟撞等因素影响,复合材料结构件易发生断裂、破孔、裂纹、缺口、分层等缺陷,在一定程度上影响飞机的动态和静态运行性能。

2复合材料结构件固化成型工艺(1)手糊。

手糊固化成型工艺适用于形状结构复杂、面积较大的复合材料结构件,其主要是按照标准的铺层方法,将浸润在胶水中的胶布分层糊在模具上,然后进行加热固化,这种固化成型工艺的操作使用方法比较简单,但是效率较低;(2)缠绕。

缠绕固化成型工艺适用于方管、锥管、圆管等结构件中,在缠绕机上放上芯模,将结构件缠绕成型以后,然后进行加热固化,最后将芯模取出,加工成制品;(3)模压。

模压适用于质量要求高、尺寸小、形状结构复杂的复合材料结构件,在专用模具中将预浸料填充密实,结合进行合模,采用标准加工工艺,最后加热固化。

3复合材料结构件固化成型工艺参数控制研究复合材料结构件固化成型工艺参数控制主要包括保温时间、升降温速度、压力、温度等。

固化成型工艺从本质上是一个对复合材料结构件加压、加热的过程,使纤维和热固性树脂相结合,从而形成复合材料结构件。

胶粘剂对陶瓷复合材料制备工艺的优化研究

胶粘剂对陶瓷复合材料制备工艺的优化研究

胶粘剂对陶瓷复合材料制备工艺的优化研究胶粘剂是陶瓷复合材料制备过程中的重要组成部分,它在材料的连接、固化和性能提升方面起着至关重要的作用。

本文将探讨胶粘剂在陶瓷复合材料制备工艺中的优化研究,包括胶粘剂的选择、配方设计以及与陶瓷基体的相容性等方面。

首先,胶粘剂的选择对陶瓷复合材料的性能起着决定性的影响。

不同类型的胶粘剂具有不同的物化性能和特点,因此在选择胶粘剂时需考虑它与陶瓷基体的相容性、粘接强度、固化速度以及对材料性能的影响等因素。

同时,需要根据具体的应用需求选择合适的胶粘剂,例如需要在高温环境下使用的陶瓷复合材料可选择耐高温胶粘剂。

其次,胶粘剂的配方设计对陶瓷复合材料的制备工艺和性能也具有重要影响。

胶粘剂的配方设计需要考虑到多种因素,如胶粘剂的比例、添加剂的选择以及固化条件等。

在胶粘剂的比例方面,需要平衡粘接强度和胶水使用量之间的关系,在不影响性能的同时尽量减少使用量。

添加剂的选择则是为了改善胶粘剂的性能,例如可添加改性剂、增塑剂或填充剂等,来提高胶粘剂的粘接强度、固化速度和耐热性等。

此外,固化条件的合理选择也十分重要,如固化温度、固化时间以及固化环境等对胶粘剂的性能和复合材料的质量起着重要作用。

最后,胶粘剂与陶瓷基体的相容性也是决定陶瓷复合材料性能的一个重要因素。

陶瓷材料的表面通常具有较高的化学稳定性和光滑度,这对与胶粘剂的粘接产生了一定的挑战。

因此,在优化胶粘剂选择和配方设计的同时,还需考虑如何提高胶粘剂与陶瓷基体的相容性。

一种常见的方法是在陶瓷基体表面进行预处理,如表面处理剂的使用、氧等离子体处理或机械粗化等,以改善胶粘剂与陶瓷基体的粘接性能。

总之,胶粘剂对陶瓷复合材料制备工艺的优化研究在材料性能和工艺效率方面具有重要意义。

通过选择合适的胶粘剂、优化配方设计以及改善胶粘剂与陶瓷基体的相容性,可以实现制备工艺的优化,提高复合材料的性能和使用寿命。

然而,随着科学技术的不断发展,胶粘剂在陶瓷复合材料领域的研究仍存在一定的挑战和机遇,需要进一步深入研究和探索。

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