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12级复合材料工艺及设备复习资料.doc

来源:好走旅游网
12级复合材料工艺及设备复习资料

复合材料丁艺设备参考资料 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 . .

单选题 多选题

三•填空题 . .

简答题 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:(1)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)水表壳一注射(2)沼气池一SMC模压成型工艺(3)车用

天然气瓶一缠绕(4)汽车保险杠一手糊成型(5)玻璃钢管材一拉挤(6)

PVC管材一挤出(7)冷却塔一手糊、模压(8)玻璃钢保温板一连续制板

(9)玻璃钢门窗一模压(10)复合材料头盔一RTM (11)塑料手机外壳一

注塑(12)油田抽油杆一拉挤(23)大型冷藏车一手糊 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:裁剪增强纤维一准备模具(涂脱模剂)一 树脂胶液配置(喷涂胶衣)〜手糊成型一固

化{凝胶阶段\\定型阶段(硬化阶段)\\熟化阶段(完全固化阶段)}-脱 模一后处理(修边)一装配

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。1.树脂基体的选择原则

(1)能够配制成粘度适宜的胶液,易浸渍纤维,容易脱气泡,垂直面涂 刷吋不易流胶(2)能在室温或较低温度下凝胶、固化并要求固化时无低分子 物产生;固化迅速且固化收缩小(3)层间粘接性能好(4)无毒或低毒(5)价格便 宜,来源广泛A基体种类:

a不饱和聚酯树脂粘度小,浸渍性好,低分子物及气体易排除,凝胶 时间

可以调节并能在低温常压下固化,但固化收缩率较大,制品强度较低。

C辅助材料:

a着色剂(颜料糊、色浆)是用载体树脂加入软白料和各种不同的颜 料,经

二滚磨多次研磨而成。将其加入到胶衣树脂中,以调配胶衣颜色, 加入量一般在4%— 8%。

(胶衣树脂是由高性能的树脂,加入触变剂、气相沉积二氧化硅和其 他辅助材料配制而成。用胶衣树脂制作FRP制品的表面层具冇色泽美观、 光洁、耐大气老化、耐腐蚀等特点)b填料:碳酸钙、滑石料、陶土、水 泥等,可降低成本,降低收缩率;

瓷I】、玻璃粉、氧化铝粉、石英粉等,可提高产品强度、耐磨性; 辉绿岩粉、瓷粉、铸石粉,可提高耐腐蚀性; 炭黑、石墨粉、铝粉、金属粉可增加导电性

活性瓷土经过特殊处理,可明显提高产品强度、刚度、减少收缩和变 形,是玻璃钢专用填料;玻璃微珠呈空心结构,密度轻、可增加产品刚 度、减少产品收缩和变形,且工艺性好。

2.

增强体的选择依据①增强材料易被树脂浸透②有足够的形变性,能

满足制品复杂形状成型要求③气泡容易排出④能够满足制品使用条件物 理化学性能要求⑤价格合理、来源丰富。A玻璃纤维制品:(3)加捻布⑷ 短切毡⑸表面

毡⑹针刺毡⑺缝编毡⑻单向织物

3. 手糊成型模具:单模邙口模和阴模)和对模 A模具的种类

⑴玻璃钢模:它是手糊工艺中应用最多的模具。(玻璃钢高级模具GRP) 特点:①制出产品美观、光亮;②强度高,可重复使用数百次;③尺 寸准确,造型稳定,不易变形;④制造简便,造价适中;⑤制品可加温, 加压成型。

⑵木材⑶金属⑷石蜡⑸水泥⑹可溶性盐(7)低熔点金属 ⑻石膏

B脱模剂:

a按用途分为:内脱膜剂(用于模压、热固化)、外脱膜剂(手糊、冷 固

化)

按性状分为:薄膜型脱模剂/混合溶液型脱模剂/蜡类、油酯类脱模剂

b基本要求:⑴不腐蚀模具,不影响树脂固化,对树脂粘附力小(< O.OIMPa)⑵成膜吋间短,厚度均匀,表面光滑⑶使用完全,无毒害作用 ⑷脱

模剂使用温度耍高于固化温度⑸操作简便,价格便宜。

C脱模剂的作用机理(脱模历程)

在模具表面喷涂脱模剂Z后,硫化成型时的实际 界面如图在图1中,胶料与脱模剂的接触面 为A面,脱模剂面为B面,脱模剂与模具的接触 面为C面;脱模剂层为凝聚层。脱模时,当在A

面和C面剥离吋称为界面剥离,而在B面剥离 时叫做凝聚层破坏。

4. 制品成型耍素准备

A表面处理剂:指对材料的表面进行某种处理以达到特定的H的时所 使用

的试剂。以利于增强材料与基体间形成一个良好的粘结界面,从而达 到提高复合材料各种性能的冃的 沃兰类表面处理剂(A-151)硅烷类表面 处理剂

(KH550)

B胶液的主要工艺指标:

胶液粘度:表征流动特性,粘度控制在0.2〜0.8Pa.s之间,一般用 稀释剂调节(粘度过高不易涂刷和浸透增强材料;粘度过低,在树脂凝胶 前发生胶液流失,使制品出现缺陷)②凝胶时间:指在一定温度条件下, 树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂,从粘流态到失去流动性,变 成软胶状态凝胶所需的时间。

(影响因素:a引发剂、促进剂用量。用量大,凝胶时间缩短b胶液 体积的影响。胶液体积越大,热量不易散失,凝结快c环境温度、湿度的 影响。气温越高,凝结越快;湿度越小,凝结越快d

C制品厚度层数计算

D影响制品质量的因素a裂纹原因:①胶衣层太厚②胶衣树脂屮苯乙 烯加

的太多,或者填料加得太多③树脂固化不良④制品受到冲击。

b制品表面发粘原因(暴露面固化不良):①车间湿度太大,因水对不 饱

和聚酯和环氧树脂的固化有阻聚作用②空气屮的氧对不饱和聚酯树脂 的固化冇阻聚作用③使用过氧化苯甲酰作引发剂时,表层树脂中交联剂挥 发过多,树脂中苯乙烯挥发,使比例失调,造成不固化④固化温度太低(解 决办法:a在树脂中加入0.02%左右的液体石蜡b在树脂中掺加5%的异 猜酸酯c制品表面覆

盖薄膜隔绝空气d更换引发剂、促进剂)

三、 喷射成型:是为改进手糊成型工艺而开发的一种半机械化成型工 艺,是手糊工艺的变形。A喷射成型主要由三个部分组成:喷射、输送管 道、混合

B按胶液喷射动力分:

气动型(空气引射喷涂系统,靠压缩空气的喷射将胶液雾化并喷涂 到芯模上)②液压型(靠液压将胶液挤成滴状并喷涂到模具上)

按胶液混合形式可分为:

内混合型(将树脂与引发剂分别送到喷枪头部的紊流混合器充分混 合,

因引发剂不与压缩空气接触,故不产生引发剂蒸气)

外混合型(引发剂和树脂在喷枪外的空气中相互混合。由于引发剂 在

同树脂混合前必须与空气接触,而引发剂又容易挥发)

先混合型(将树脂、引发剂和促进剂分别送至静态混合器充分混合, 然

后再送至喷枪喷岀)C设备a树脂胶液喷枪b玻璃纤维切割喷射器c静 态混合器原理:是以流体动力学的剪切应力场为基础实现几种介质相互混 合的。(作用:介质连续地流经混合器,被混合元件机械地细分、转向和 重新汇合,获得混合与均化)3

四、 树脂传递模塑成型(RTM):喷射法和模压成型之间的一种对模成 型法

RTM五大工艺:a真空灌注工艺b手糊工艺c粘接工艺d加工工艺e

涂装工艺

1. RTM法是指在模具的型腔里预先放置增强材料(包括螺栓、螺帽、

聚 氨酯泡沫塑料等嵌件),合模夹紧后,从设置于适当位置的注入孔,在一定

温度及压力下将配好的树脂注入模具中,使之与增强材料一起固化,最后 启模、脱模而得到成型制品。

(模具清理、脱模处理…■■胶衣涂布•…-胶衣固化……纤维及嵌件等安 放……合模夹紧一-树脂注入一■树脂固化■—•启模……脱模-一二次加工) A影响RTM工艺的因素(工艺参数):

注胶压力:在较低压力下完成树脂压注(RTM压注如何降低压力? a 降低树脂粘度b适当的模具注胶口和排气口设计c适当的纤维排布设计d 降低注胶速度。

温度:注胶温度应尽量接近最小树脂粘度的温度(取决于树脂体系 的

活性期和最小粘度的温度。)RTM工艺过程对树脂的加热分为两步:注 胶时加热固化时加热

速度:希望获得高的注胶速度,以提高生产效率。(注胶速度取决于

树脂对纤维的润湿性和树脂的表面张力及粘度)五、反应注射成型(RIM): 是将反应物(单体或齐聚物)精确计量,经高压碰撞混合后充入模内,混 合物在模具型腔内固化成型。

1.. RIM加工工艺的主要步骤?

充模过程:对于给定的化学体系和模具的具体儿何形状,充模过程中, 相关的加工参数是:原料始温TO,模壁温度Tw和流率Q或模压P。

固化阶段:在固化阶段,最重要的加工参数是模壁温度、原料始温和 脱模时间。

六、 真空灌注工艺

1. 风力发电机的工作原理?风能

是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来 促使发电机发电。

2. 冃前风力发电机叶片釆用的是主耍是玻璃钢材料,其主耍成型方法 是?

真空灌注工艺:将纤维增强材料直接铺放在模具上;在纤维增强材料 顶上铺设一层剥离层,剥离层通常是一层很薄的低孔隙率、低渗透率的纤 维织物;剥离层上铺放高渗透介质;然后用其真空袋包覆、密封。

七、 模压成型工艺:将一定量的模压料放入金属对模中,在一定温度、 压力作用下,固化成型制品的方法。

1. 工艺参数(温度制度):装模温度,升温速度,最高模压温度,保温 时

间,后固化处理。

2. 优点:a冇较高的生产效率,适于大批量生产;b制品尺寸精确,表面 光

洁,可以有两个精制表面c价格低廉,容易实现机械化和自动化;d多数 结构复杂的制品可一次成型,无需冇损于制品性能的辅助加工;e制品外观 及尺寸的重复性好。3•树脂溶液粘度对模压料质量的影响:降低胶液粘度 有利于树脂对纤维浸渍,并可减少捏合过程的纤维强度损失。粘度过低, 在预混过程中会导致纤维离析,影响树脂对纤维的粘结

4.热固性塑料在模压前进行预热有哪些优点?

改善料的工艺性能;提高模压料温度,能加快塑料成型吋的固化速度, 缩短成型时间;提高塑料的流动性,增进固化的均匀性,提高制品质量, 降低废品率;可降低模压压力。

4

5. 模压热固性塑料与模压热塑性塑料的最大区别是? I

热固性塑料:①加热一方面使物料熔融粘度降低,在压力作用下产生 流动;另一方面活性基团发生交联反应,粘度升高达到无限大。②加压一 方面使物料流动产生剪切变形,大分子链发生局部取向及触变效应等导致 聚合物粘度降低;另一方面,剪切作用增加了活性分子间的碰撞机会,降 低了反应活化能使交联反应速度增快,熔体粘度随之增大。

II热塑性聚合物,其流动性控制较简单,温度升高即可达到粘流状态, 使

物料充满模具,冷却后即失去流动性,制品定型

6. 热固性树脂模压工艺中,物料的变化可分为哪两个阶段并简述之。

“粘流阶段J当模压料在模具内被加热到一定的温度时,树脂受热 熔化成为粘流状态,在压力作用下粘裹着纤维一道流动,直至充满模腔。

“硬固阶段J继续提高温度,树脂发生交联,分子量增大,流动性 很快降低,表现为一定的弹性,最后失去流动性,树脂成为不溶不熔的体 型结构。

7. 模压料的收缩性:模压制品从模具脱出后尺寸减小的特性称模压料 的收

缩性。A制品收缩的原因:

I热收缩(可逆收缩):一般模压料的线膨胀系数比模具材料大,制品脱

模冷却后的收缩率大于模具收缩率,使得制品尺寸小于模具尺寸。

II结构(化学)收缩:指缩聚(或聚合)反应,分子交联,链段之间更加

紧 密,低分子逸出等引起的不可逆体积收缩。

B影响因素: (1)原材料的影响:

a环氧树脂收缩率小:环氧树脂固化前密度比较大,固化过程中无小 分子

逸出;酚醛树脂固化时有水分子逸出;聚酯树脂固化前密度较小,固 化时苯乙烯交联剂单体转化时,分子距离变化很大,因此收缩较大,另外 部分苯乙烯逸出

b多加入纤维及填料可降低收缩率(加入热塑性树脂粉(填料)可显著降

低制品收缩)c挥发物含量增高,制品收缩率增大

(2)模具结构和制品形状的影响(3)成型工艺条件的影响:温度制 度

与压力制度的影响

8.

响因素

模压料的工艺性(模压料的工艺性:流动性、收缩率、压缩性)及影

5

1.SMC基本组成:不饱和聚酯树脂、增稠剂(氧化镁:增稠速度快,短时

间内能达到最高粘度增加。控制SMC从生产到使用全过程的粘度变化)、 引发剂、交联剂(苯乙烯)、低收缩添加剂(热塑性高分子聚合物)、填料、 内脱模剂、着色剂、阻聚剂(对苯醍和对苯二酚:防止不饱和聚酯树脂在 室温下交联聚合)等混合物浸渍短切玻纤粗纱或玻纤毡,两表面加上保护 膜(聚乙烯或聚丙烯薄膜)形成的片状模压成型材料。2•—般聚酯树脂的固 化收缩率为7%〜10%,加入低收缩添加剂后可大幅度降低收缩率。作用 机理。树脂受热时膨胀,热固性树脂与热塑性树脂的固化时间不同,热固 性树脂先聚合固化,在热塑性

树脂的热膨胀压力下不能收缩;待温度下降 时,热塑性树脂固化收缩,而周围的热固性树脂己固化定型,使得热塑性 树脂只能在局部收缩造成微孔,而不使整体收缩变形。3增稠机理:第一 阶段对达到熟化粘度的时间有决定意义,是分子质量提高和络合反应基础 第二阶段反应对于加速稠化,提高最终熟化粘度有重要作用。九、层 压成型工艺:将浸有或涂有树脂的片材层叠,在加热加压条件下,固化成 型玻璃钢制品的成型工艺。1•层压材料中,面层布和芯层布的差别?面 层布的含胶量及流动性比芯层布稍大一些。2.层压成型工艺实际生产中 含胶量控制方法冇哪些? (1)调整胶液粘度(2)调整浸胶吋间(3)调节胶 辘间距 十、缠绕成型工艺:将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸 纱),按照一定规律缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强塑料制品的工 艺过程。1.缠绕规律:描述纱片均匀、稳定、连续、排布在芯模表面,及 芯模与导丝头间运动关系规律要求:a纤维既不重合又不离缝,均匀连续 布满芯模表面

b纤维在芯模表面位置稳定不打滑6

2.

纤维缠绕制品比强度高的原因有哪些?① 缠绕纤维直径很细,降低

了微裂纹存在几率。② 缠绕成型避免了布纹经纬交织点与短切纤维末端 的应力集屮。③缠绕成型可以控制纤维的方向和数量,使产品实现等强 度结构。④缠绕成型可使增强材料(纤维)含量高达80%

3•缠绕成型的儿种缠绕方式是什么样的?

干法缠绕:将预浸纱带(或预浸布)在缠绕机上经加热至粘流状态并 缠绕到芯模上的工艺。湿法缠绕:将无捻粗纱经浸胶后直接缠绕到芯模 上的成型工艺过程。

半干法缠绕:将无捻粗纱浸胶后,随即预烘干,然后缠绕到芯模上的 成型工艺方法。与湿法相比,增加了烘干工序

工艺过程:

4.分别简述

环向缠绕、螺旋缠绕、纵向缠绕,有何区别?

I环向缠绕:芯模绕自轴匀速转动,导丝头在筒身区间作平行于轴线 方向

运动。只能缠绕直筒段,环向缠绕只能在筒身段进行,不能缠封头

II螺旋缠绕:芯模绕自轴匀速转动,导丝头以特定速度沿芯模轴线方 向往

复运动的缠绕方式此缠绕方式不仅可以缠绕圆筒段,而且缠绕端头(封 头)。缠绕方向相同的邻近纱片Z间相接而不相交,不同方向的纱片则相交

III纵向缠绕(平面缠绕):导丝头在固定平面内做匀速圆周运动,芯 模绕

自轴慢速旋转,导丝头转一周,芯模转动的微小角度近似一个纱片宽 度.纱片依次连续缠绕到芯模上,各纱片均与极孔相切,相互间紧挨着而 不交叉。

十一、拉挤成型工艺及设备

拉挤是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引下,经过浸胶、挤压成型、 加热固化、定长切割,连续生产玻璃钢线型制品的一种方法。

1. 流程:玻璃纤维粗纱排布f浸胶f预成型f挤压模塑及固化f牵引 -切

割一制品卧式拉挤设备(分为间歇式牵引和连续式牵引两种)(常用) 立式拉挤

2成型物固化:①成型模为热模,成型物在模中固化成型

②成型模不加热或给成型物以预热,而最终制品的固化是在固化炉中 完成。

3. 拉挤成型工艺参数有哪些?

固化温度与时间、浸胶时间、牵引张力及速度、纱团数量

4. 拉挤成型工艺中预成型模的作用是什么?使浸透了树脂的增强材料 进一

步除去多余的树脂,排除气泡,并使其形状接近于成型模的进口形状。

十二、挤出成型工艺

1. 工艺的特点:a具有很高的生产率

b生产连续(如管、棒、板、薄膜、丝、电线、缆等)7 c可用來混合、塑化、造粒和着色等 2. 塑料挤出机包括几部分组成?

(1) 主机:由挤压、传动、加热冷却三部分系统组成,作用主要是 塑

化并挤出塑料

(2)辅机:由定型、冷却、牵引、切割、以及卷取或堆放等装置组 成,

作用是塑料成型:

(3) 控制系统:由电器、仪表和执行机构组成,作用是实现对整个 挤

出机组的自动控制。

3. 鱼雷头(分流器)作用:将犁料熔体变成薄环状,有利于进一步加 热和

塑化。

4. 以三段式螺杆挤出机为例,简述挤出过程中物料的变化情况。 A加料段(固体输送区人塑料在旋转着的螺杆作用下,过料筒内壁和 螺杆

表面的摩擦作用,向前输送和压实,形成固体床。塑料在加料段内呈固 态向前输送(颗粒间存在着相对位移)B压缩段(熔融段):固体床进入 压缩段后由

于螺槽逐渐变浅,以及滤网、分流板和机头的阻力而使所受的 压力逐渐升高,进一步被压实。同时,在料筒外加热和螺杆、料筒对物料 的内摩擦热的作用下,塑料逐渐升温至粘流温度,开始熔融,固体床破裂, 最终消失,塑料进入粘流态。(固体床中物料颗粒之间界面变得模糊,开 始出现裂缝)

C均化区(计量段):塑料进入均化段后将进一步塑化和均化,最后螺杆

将物料定量、定压地挤入机头。(熔体输送区)

十三、注射成型(开闭模时:慢快慢)

1•注射机作用:加热塑料,使达到熔化状态;对熔融塑料加高压,使 其射

出而充满模具型腔

2. 移动螺杆式和柱塞式注射机主要由三大部分组成:A注射系统:塑

料塑化和均化,并在很高的压力和较快的速度下,通过螺杆和柱塞的推挤 将熔料注射入模具。加料计量装置、料筒、柱塞和分流梭(分流梭是装在料 筒前端内腔中而形状颇似鱼雷体的一种金属部件。它的作用是使料筒内的 塑料分散为薄层并均匀地处于或流过料筒和分流梭组成的通道,从而缩短 传热导程,加快热传递和提高塑化质量)、螺杆、喷嘴及加压和驱动装置。

B锁模系统:在注射机上实现锁合模具、启闭模具(又称合模装置)和顶

出制件的机构总称。C塑模(模具):是在成型中赋予塑料制件以形状和 尺寸的部件组合体。

(a浇注系统(主流道、冷料穴、分流道、浇口)b成型零件c结构零

件)

3退火处理

原因:塑料在料筒内塑化不均匀或在模腔内冷却速度不同,因此常会 产生不均的结晶、定向和收缩,致使制品存有内应力

实质:① 使强迫冻结的分子链得到松弛,凝固的大分子链段转向无 规位置,从而消除这一部分的内应力;②提高结晶度,稳定结晶结构, 从而提高结晶塑料制品的弹性模量和硬度,降低断裂伸长率调湿处理原 因:聚酰胺类塑料制件在高温下与空气接触时常会氧化变色。此外,在空 气中使用或存放时乂易吸收水分而膨胀,需要经过长时间后才能得到稳定 的尺寸。

4塑料制品中可能存在的内应力主要冇?

取向应力、温度应力、体积不平衡应力、变形应力

内应力的消除和分散:A控制工艺条件:适当提高注射机的料筒温度; 提高喷嘴温度;提高模具温度;控制适宜的注射压力;缩短保压时间等; 采用变速注射等。B制品和模具的合理设计。C塑料原材料的选择:分子 链刚性大熔体粘度高吋,易产生内应力;塑料的平均相对分子质量较高, 相对分子质量分布较窄时,制品的内应力较小。

十四、连续成型工艺:是指从添加原材料到制成玻璃钢制品的整个过 程都是在连续不断进行。

连续制管工艺原理:

卧式干法连续制管机组:采用预浸的无纬带或玻璃布带缠绕成型。

卧式湿法连续制管机组:釆用连续玻璃纤维粗纱,浸渍树脂胶液后 进

行缠绕成型。8

a湿法纵向纱浸胶:纵向纤维纱从纱架引出经浸胶后,通过分纱器均 匀铺

放在芯轴,形成纵向纱层,而后环向缠绕未浸胶环向纱。各环向层间 反向

缠绕,并由纵向纱所带多余胶液浸胶b湿法环向纱浸胶:环向纱从纱 架引出经浸胶后,通过分纱器均匀铺放在芯轴上,形成环向纱层。而纵向 未浸胶纤维纱靠环向缠绕纱的余胶浸渍树脂 ③立式连续制管机组

A连续制管工艺对原料树脂冇何要求?要求树脂粘度低,浸润性好, 树脂

的胶液配方要有较长的凝胶时间,较短的固化时间,较低的固化放热 峰,以保证玻璃钢管材的充分固化和连续生产操作的进行。在配方设计中 可适当引入低收缩添加剂,降低制品的固化收缩率。

B热塑性和热固性复合结构管连续生产工艺(EPF): 一种连续制管工 艺,

即热塑性塑料管和热固性玻璃钢复合结构管连续生产工艺,其生产过程 是将塑料管挤出技术和纤维缠绕工艺相结合的连续制管技术。2.连续制板 工艺及设备:分为横向波板成型机和纵向波板成型机组两大类3.离心法 制管是将树脂、玻璃纤维和填料按一定比例加入到旋转的模具内,依靠高 速旋转产生的离心力,使物料在模内挤压密实,固化成型的一种方法。

十五、夹层结构:是由高强度蒙皮和轻质夹芯材料所构成的…种结构 形式。

1.玻璃钢夹层结构是指蒙皮为玻璃钢、芯材为玻璃布蜂窝或泡沫塑料 等所

组成的结构材料按其所用夹芯材料(其连接和支撑作用,承受剪切 应力)的类别分为三种:泡沫夹层结构、波板夹层结构、蜂窝夹层结构(制 作方法冇三种:塑性胶接法、模压法、胶接拉伸法(常用))

2.成型中常见的问题及解决措施

分层,起泡及折皱:成型压力不足,产生分层起泡现象;玻璃布铺 放

不平整造成折皱现象。(解决措施:提高成型压力,加工时将玻璃布拉 平)

蜂窝压瘪现象:蜂窝厚度不均匀,接触处压力集中;蜂窝端面刚性 较

差;湿法成型时,芯材尚未固化完全就加较大压力(解决措施:注意 受力部位的平整度,减少应力集中,适当降低成型压力)

胶结不良:此问题多产生在蒙皮与芯材胶接面、若在湿法成型中, 出现

胶接不良现象,则整个制品都将报废、因胶接不良将严重影响夹层结 构的剪切强度。

十六、热塑性复合材料及其工艺理论基础

1•增塑剂作用:

a在聚合物中添加增塑性剂之后,能使其熔融温度、熔融粘度降低, 降低

成型加工温度有利于聚合物的成型加工。

b在制品的使用温度范围内,使其具冇柔韧性,并改善制品的弹性、 耐低

温性等相关性能。在聚合物屮,由于增塑剂或其它物质的加入而提 高了制品的柔韧性、弹性、耐低温性、断裂伸长率,同时降低了 Tg、硬度、 拉伸强度、弹性模量。

2.配制溶液所用的设备,一般都用附有强力搅拌和加热夹套的釜。最 为常

见方法?

A慢加快搅法:配制时,先将选定的溶剂在溶解釜内加热至一定温度, 然

后在快速搅拌和定温下,缓缓加入粉状或片状的聚合物,直至投完应加 的量为止。投料的速率应以不出现结块现象为度。缓慢加料的目的在于使 聚合物完全分散之前不致结块,而快速搅拌则既冇加速分散和扩散作用, 又借搅拌桨叶与挡板问的剪应力来撕裂可能产生的团块。

B低温分散法:先将溶剂在溶解釜内进行降温,直到它对聚合物失去 活性

的温度为止,然后将应加的聚合物粉状物或片状物一次投入釜中,并 使它很好地分散在溶剂屮,最后再不断地搅拌将混合物逐渐升温。这样当 溶剂升温而恢复活性时,就能使已经分散的聚合物很快溶解。

3•在热塑性复合材料加工配方中加入润滑剂的目的是什么?

降低物料间及塑料熔体与加工机械金属表面间的摩擦力,从而降低熔粘性流动阻力,使塑料的成型加工能顺利进行。

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体的

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