現(xiàn)代復(fù)合材料章

現(xiàn)代復(fù)合材料章第一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三什么是材料經(jīng)過人類勞動取得的勞動對象。一般把來自采掘工業(yè)和農(nóng)業(yè)的勞動對象稱為“原料”，把經(jīng)過工業(yè)加工的原料成為“材料”。材料是人類賴以生存與發(fā)展、征服及改造自然的物質(zhì)基礎(chǔ),是人類活動不可缺少的東西材料是社會生產(chǎn)力發(fā)展的標(biāo)志，生產(chǎn)中使用的材料性質(zhì)反映了人類社會的文明水平現(xiàn)代一個國家的實力與水平主要取決于他的能源、材料、信息的發(fā)展第二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一章復(fù)合材料概述復(fù)合材料的定義和分類復(fù)合材料的性能復(fù)合材料的用途第三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)復(fù)合材料的定義和分類什么是復(fù)合材料：

國際標(biāo)準(zhǔn)化組織曾在塑料名詞術(shù)語的定義中，把復(fù)合材料定義為：“由兩種以上物理和化學(xué)上不同的物質(zhì)組合起來而得到的一種多相體系”。（偏重性能）有人認為：“由連續(xù)相的基體(如聚合物—樹脂、金屬、陶瓷等)與分散相的增強材料(如各種纖維、織物及粉末填料等)組合的多相材料稱為復(fù)合構(gòu)料”。（偏重結(jié)構(gòu)）第四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三材料的優(yōu)缺點組合示意圖第五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料的特點

(1)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組元通過宏觀或微觀復(fù)合形成的一種新型材料，組元之間存在著明顯的界面（相界面）。

(2)復(fù)合材料中各組元不但保持各自的固有特性而且可最大限度發(fā)揮各種材料組元的特性，并賦予單一材料組元所不具備的優(yōu)良持殊性能。（3）復(fù)合材料具有可設(shè)計性。第六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料的分類

按基體分類聚合物基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料石墨基復(fù)合材料（碳/碳復(fù)合材料）水泥基復(fù)合材料

按增強相種類分顆粒晶須纖維無機非金屬基復(fù)合材料第七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料的分類

按增強相的形狀分零維（顆粒）一維（纖維）二維（片狀或平面織物）三維（立體織物）按用途分結(jié)構(gòu)復(fù)合材料功能復(fù)合材料智能復(fù)合材料

第八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料性能特點比強度和比模量高比強度＝強度/密度比模量＝模量/密度化學(xué)穩(wěn)定性好減摩、耐摩和自潤滑性能好耐熱性高高韌性和高抗熱沖擊性、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性其它特殊性能：優(yōu)良的電器絕緣材料第九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料性能比較:(1)強度和模量第十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料性能比較:(1)強度和模量第十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(2)化學(xué)穩(wěn)定穩(wěn)定性金屬材料不耐酸、Cl-腐蝕金屬材料不耐硫化腐蝕塑料具有良好的耐腐蝕性能陶瓷具有良好的耐硫腐蝕性能第十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(3)減摩、耐磨和自潤滑性能碳纖維可以增加石棉的摩擦系數(shù)，也可以降低塑料的摩擦系數(shù)。還可以增強聚合物材料耐磨性能PVC增加3.8倍PTFE增加3倍PP增加2倍第十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(3)耐熱性能耐熱性是指材料在一定的溫度上限內(nèi)能長期使用，而其力學(xué)性能保持不低于80％的一種性能指標(biāo)。目前聚合物基復(fù)合材料的最高耐溫上限為350℃，金屬基復(fù)合材料的耐溫性較好，350－1100℃。SiCAl2O3/陶瓷復(fù)合材料：1200－1400℃

SiC/Si3N4復(fù)合材料：1500℃

第十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三復(fù)合材料的用途機械汽車化學(xué)化工航空航天建筑日常生活第十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第二章增強相第十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三增強相的種類纖維及織物：有機和無機纖維、金屬纖維晶須：氧化物、氮化物和硼化物顆粒：陶瓷和金屬第十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)纖維單絲(Monofilament)——指拉絲漏板每個孔中拉出的絲原紗(strand)——指多根單絲(數(shù)目由漏板的孔數(shù)決定)從漏板拉出匯集而成的單絲束，也稱纖維束絲〔Tow)、單股紗或原絲捻度(Twist)——亦稱捻數(shù)，指有捻紗或其它紗線在每米長度沿著軸向的捻回效(螺旋匝數(shù))。S為左捻，逆時針，Z為右捻，順時針細度——指單絲的直徑，一般用微米表示。表示方法：重量法：用一克原紗的長度來表示，稱為支數(shù)。定長法：是目前國際上統(tǒng)一使用的方法，單位為Tex，系指1000米長原紗的克數(shù)。第十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三粗紗(Roing)——由若干單股有捻紗、原紗或單股無捻紗以無捻或少捻平行集束而成。無捻粗紗——有多股連續(xù)單股原紗并排合股而成(不加捻)以紗束，以構(gòu)成原紗的股數(shù)和支數(shù)表示，如40支40股、40支20股等。一段來講，無捻粗紗適于制作預(yù)浸料，因為它易于浸透樹脂，有捻纖維適于編織。短切纖維(Shortfiber)——將原絲、無捻粗紗或加捻紗切斷成或拉斷成長度為35—150m(有的書中為0.6—60mm)的纖維，也稱為短纖維。長徑比——短纖維長度與直徑之比。第十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三短纖維氈——由不規(guī)則的短切纖維隨意交叉重疊鋪成氈狀簿片，隨機器的移動均勻排列，用樹脂粘結(jié)而成。連續(xù)纖維氈——由纖維本身的卷纏而形成并由少量粘合劑粘合。這種氈蓬松而具有彈性。纖維織物(c1oth)——用加了捻的纖維以不同方式編織的織物，依織法不同可以分為平紋布、斜紋布、緞紋布和單向布等。無緯布——用膠液將平行的纖維連在一起的布．不加任何緯向纖維。橫向粘結(jié)強度由樹脂決定。預(yù)浸料(Prepreg)——用于制造復(fù)合材料浸漬樹脂基體的纖維或其織物經(jīng)烘干或預(yù)聚的一種中間材料。第二十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三一、有機纖維1、kevlar纖維：芳香族酰胺纖維特點：高強度、高模量，韌性好，密度低Kevlar49：聚對苯撐對苯二甲胺Kevlar29：聚對苯酰胺第二十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第二十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三具有高的結(jié)晶度和取向度具有垂直于纖維軸的層狀結(jié)構(gòu)第二十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三Kevlar纖維的物理性能第二十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三Kevlar纖維的化學(xué)穩(wěn)定性第二十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2、超高分子量聚乙烯纖維特點：高比強度、高比模量以及耐沖擊、耐磨、自潤滑、耐腐蝕、耐紫外線、耐低溫、電絕緣等多種優(yōu)異性能。但熔點較低(約135)，高溫容易蠕變用途：纜繩、武器裝甲、防彈背心、航天航空部件第二十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

UHMWPE纖維的沖擊強度幾乎與尼龍相當(dāng)，在高速沖擊下的能量吸收是芳綸纖維（PPTA）、尼龍纖維的兩倍。這種并疲勞性能非常適合制作防彈材料。第二十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三二、無機纖維玻璃纖維：有堿(>12%),中堿()6-12%,低堿(2-6%)，無堿(<2%)

特點：耐腐蝕、高溫；便宜；不耐磨、易折斷碳纖維：熱膨脹系數(shù)小；耐高溫蠕變；自潤滑、導(dǎo)電性高；價格高硼纖維：在鎢絲表面沉積B氧化鋁纖維：耐熱性和抗氧化性好；密度大SiC纖維第二十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三玻璃纖維的結(jié)構(gòu)第二十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三玻璃纖維的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)第三十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三玻璃纖維的物理性能第三十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三玻璃纖結(jié)的力學(xué)性能影響因素第三十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三碳纖維的結(jié)構(gòu)目前廣泛采用的方法是在隔絕空氣和水分的情況下，加熱至1000℃左右分解碳化聚丙烯脂、黏膠纖維或瀝青纖維。層與層之間的距離叫層間距，可用d表示，一股約為0.35nm[圖a]。由數(shù)層到數(shù)十層組成石墨微晶，即碳纖維的二級結(jié)構(gòu)單元[見圖b]。再由石墨微晶組成原纖維[圖c]，其直徑為50nm左右，長度達數(shù)百納米，這是碳纖維的三級結(jié)構(gòu)單元。最后由原纖維組成碳纖維的單絲直徑一般為6—8um。第三十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三碳纖維的性能碳纖維的熱膨脹系數(shù)呈各向異性。平行于纖維方向是負值，為-(0.72~0.90)×10-6/℃,垂直于纖維方向是正值。碳纖維的熱導(dǎo)率也有方向性，平行纖維方向的熱導(dǎo)率約為1.6w/(m·K)；垂直于纖維方向的熱導(dǎo)率約為0.08w/(m·K)。熱導(dǎo)率隨溫度升高而下降，此外，碳纖維具有良好的導(dǎo)電性。第三十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三碳纖維的性能第三十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三熱處理溫度的影響

隨著熱處理溫度的提高，碳纖維的電阻率隨之降低。碳纖維屬于半導(dǎo)體性質(zhì)而石墨纖維的導(dǎo)電性比鋁、銅還要高。低熱膨脹系數(shù)使碳纖維制品具有高度的尺寸穩(wěn)定性。第三十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三氧化鋁纖維的性能第三十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三SiC纖維的性能第三十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三金屬纖維金屬纖維鋼纖維特點：導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好，塑性和抗沖擊性能好。第三十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三纖維性能比較纖維的柔韌性及斷裂都沒有屈服

Kevlar49是韌性斷裂，其它為脆性斷裂比性能

CF的比模量最高

GF的比模量最低

PE的比強度和比模量配合最好熱穩(wěn)定性

CF的耐高溫性能最好

Kevalr49最差第四十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)晶須晶須(wisker)是指具有一定長徑比(—般大于10)和截面積小于52×10－5cm2的單晶纖維材料。晶須是含缺陷很少的單晶短纖維，其拉伸強度接近其純晶體的理論強度。第四十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三晶須的生長機制VLS機制(V表提供的氣體原料，L為液體觸媒，S為固體晶須）

系統(tǒng)中存在的觸媒液滴而是氣體原料和固體產(chǎn)物之間的媒介，形成晶須的氣體原料通過氣—液界而輸入到小液滴中，使小液滴成為含有晶須氣體原料的熔體，當(dāng)熔體達到一定的過飽和度時析出晶體，并沉積在液滴與接體的界面上。隨著氣源的連續(xù)供給，晶須連續(xù)長出，而將小液滴抬起，直到停止生長第四十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)顆粒剛性顆粒增強體或陶瓷顆粒增強體。具有高強度、高模量、耐熱、耐磨、耐高溫的陶瓷和石墨等非金屬顆粒，如碳化硅、氧化鋁、氮化硅、碳化硼、石墨、細金剛石等。

作用：提高耐磨、耐熱、強度、模量和韌性的作用。延性顆粒增強體，主要為金屬顆粒。

作用：增強材料的韌性。但高溫力學(xué)性能會有所下降。第四十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三顆粒增韌機制

顆粒增強體可以通過三種機制產(chǎn)生增韌效果當(dāng)材料受到破壞應(yīng)力時，裂紋尖端處的顆粒發(fā)生顯著的物理變化，如晶型轉(zhuǎn)變、體積改變、裂紋產(chǎn)生與增殖等，它們均能消耗能量，從而提高復(fù)合材料的韌性。這種增韌機制稱為相變增韌和微裂紋增韌。復(fù)合材料中的第二相顆粒使裂紋擴展路徑發(fā)生改變，如裂紋偏轉(zhuǎn)、彎曲、分叉、裂紋橋接或裂紋釘扎等，從而產(chǎn)生增韌效果。以上兩種機制同時發(fā)生，此時稱為混合增韌。第四十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)增強材料的表面處理

作用：改善增強材料與基體的浸漬性相與界面的結(jié)合強度聚合物基復(fù)合材料（1）偶聯(lián)劑處理：有機硅烷，鈦酸脂（2）等離子處理：（3）氧化處理金屬基復(fù)合材料對于金屬基復(fù)合材料，對纖維進行表面處理的目的主要是改善纖維的浸潤性，抑制纖維與金屬基體之間界面發(fā)生反應(yīng)形成界面反應(yīng)層，如利用化學(xué)氣相沉積技術(shù)在硼纖維表面沉積形成碳化硅或碳化硼涂層，可以抑制熱壓成型時硼纖維與錢之間的界面反應(yīng)。對氧化鋁纖維表面則可沉積鎳或鎳合金層。第四十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第三章復(fù)合理論第四十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一節(jié)復(fù)合原則材料組元的選擇依據(jù)：復(fù)合材料的性能1、顆粒增強復(fù)合材料的原則(1)顆粒應(yīng)高度彌散均勻地分散在基體中，使其阻礙導(dǎo)致塑性變形的位錯運動(金屬、陶瓷基體)或分子鏈的運動(聚合物基體)。

(2)顆粒直徑的大小要合適，因為顆粒直徑過大會引起應(yīng)力集中或本身破碎導(dǎo)致材料強度降低；顆粒直徑太小，則起不到大的強化作用。因此，一般粒徑為幾微米到幾十微米。(3)顆粒的數(shù)量一般大于20％，數(shù)量太少，達不到最佳的強化效果。第五十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2．纖維增強復(fù)合材料的原則(1)纖維的強度和模量都要高于基體，即纖維應(yīng)具有高模量和高強度，因為除個別情況外，在多數(shù)情況下承載主要是靠增強纖維。

(2)纖維與基體之間要有一定的粘結(jié)作用，兩者之間結(jié)合要保證所受的力通過界面?zhèn)鬟f給纖維。

(3)纖維與基體的熱膨脹系數(shù)不能相差過大。

(4)纖維與基體之間不能發(fā)生有害的化學(xué)反應(yīng)，特別是不發(fā)生強烈的反應(yīng)，否則將引起纖維性能降低而失去強化作用。

(5)纖維所占的體積、纖維的尺寸和分布必須適宜。第五十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三制備方法的選擇原則：(1)所選的工藝方法對材料組元的損傷最小(2)能使任何形式的增強材料(纖維、顆粒、晶須)均勻分布或按預(yù)設(shè)計要求規(guī)則排列；(3)使最終形成的復(fù)合材料在性能上達到充分發(fā)揮各組元的作用，即達到揚長避短，而且各單元組元仍保留著固有的特性。第五十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)復(fù)合材料的界面設(shè)計原則

復(fù)合材料的界面，并不是個理想的幾何面。實驗證明，復(fù)合材料相與相之間的兩相交接區(qū)是一個具有相當(dāng)厚度的界面層，兩相的接觸會引起多種界面效應(yīng)，隨界面層的結(jié)構(gòu)和性能不同于它兩側(cè)鄰兩側(cè)相的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，具有如下特點：具有一定厚度性能在厚度方向上有梯度變化隨環(huán)境條件變化而改變第五十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面效應(yīng)界面層的存在，導(dǎo)致界面效應(yīng)的發(fā)生(1)分割效應(yīng)：—個連續(xù)體被分割成許多小區(qū)域，從而對基體力學(xué)性能造成影響。(2)不連續(xù)件止：在界面上引起的物理性質(zhì)的不連續(xù)性和界面摩擦出現(xiàn)的現(xiàn)象，如電阻，介電特性，耐熱性，尺寸穩(wěn)定性等。(3)散射和吸收效應(yīng)：光波、聲波、熱彈性波、沖擊波等在界面產(chǎn)生的散射和吸收.(4)感應(yīng)效應(yīng)：在界面上產(chǎn)生的感應(yīng)效應(yīng)，特別是應(yīng)變、內(nèi)應(yīng)力和由此引出的現(xiàn)象第五十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面設(shè)計原則

適度粘接的界面層界面的作用：（1）把施加在整體上的力，由基體通過界面層傳遞到增強材料組元。（2）在一定的應(yīng)力條件下能夠脫粘，以及使增強纖維從基體拔出并發(fā)生摩擦。這樣就可以借助脫粘增大表面能、拔出和摩擦功等形式來吸收外加載荷的能量以達到提高其抗破壞能力。合適性質(zhì)的界面層一種是界面層的模量應(yīng)介于增強材料與基體材料之間，最好形成梯度過渡。另一種觀點是界面層的模量低于增強材料與基體，最好是一種類似橡膠的彈性體，在受力時有較大的形變。第五十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面對性能的影響第五十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三聚合物基復(fù)合材料的界面設(shè)計關(guān)健：增強界面的浸潤性金屬基復(fù)合材料的界面設(shè)計關(guān)?。海?）對增強材料進行表面處理，增強浸漬性和防止界面反應(yīng)（2）選擇金屬元素。改變基體的合金成分，造成某一元素在界面上富集形成阻擋層來控制界面反應(yīng)。陶瓷基復(fù)合材料的界面設(shè)計關(guān)?。盒枰环N既能提供界面粘接又能發(fā)生脫粘的界面層，這樣才能充分改善陶瓷材料韌性差的缺點。第五十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)復(fù)合材料界面理論浸潤性熱力學(xué)原理：體系自由能減小

力平衡原理

第五十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面粘結(jié)

粘結(jié)(或稱粘合、粘著、粘接)是指不同種類的兩種材料相互接觸并結(jié)合在一起的一種現(xiàn)象。1、機械作用理論機械作用機理如下圖所示，當(dāng)兩個表面相互接觸后，由于表面粗糙不平將發(fā)生機械互鎖。表面越粗糙，互鎖作用越強，因此機械粘結(jié)作用越有效。第五十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2、靜電作用理論

當(dāng)復(fù)合材料的基體及增強材料的表面帶有異性電荷時，在基體與增強材料之間將發(fā)生靜電吸引力。靜電互作用的距離很短，僅在原子尺度量級內(nèi)靜電作用力才有效。因此表面的污染等將大大減弱這種粘結(jié)作用。第六十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三3、化學(xué)作用理論

化學(xué)作用是指增強材料表面的化學(xué)基團(圖中標(biāo)有x面)與基體表面的相容基團(標(biāo)有R面)之間的化學(xué)粘結(jié)?；瘜W(xué)作用理論最成功的應(yīng)用是偶聯(lián)劑利用于增強材料表面與聚合物基體的粘結(jié)。第六十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4、界面反應(yīng)或界面擴散理論復(fù)合材料的基體與增強材料間可以發(fā)生原子或分子的互擴散或發(fā)生反應(yīng)，從而形成反應(yīng)結(jié)合或互擴散結(jié)合。第六十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)力學(xué)性能復(fù)合原理顆粒增強纖維增強晶須增強第六十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4.1顆粒增強原理

彌散增強原理彌散增強復(fù)合材料是由彌散微粒與基體復(fù)合而成。其增強機理與金屬材料析出強化機理相似，可用位錯（鏈段）繞過理論解釋。載荷主要由基體承擔(dān)，彌散微粒阻礙基體的位錯（鏈段）運動，微粒阻礙總體位錯（鏈段）運動能力越大，增強效果愈大。第六十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4.2顆粒增強原理顆粒增強復(fù)合材料是由尺寸較大(＞1um)的堅硬顆粒與基體復(fù)合而成，其增強原理與彌散增強原理有區(qū)別。在顆粒增強復(fù)合材料中，雖然載荷主要由基體承擔(dān)，但顆粒也承受載荷并約束基體的變形，顆粒阻止基體位錯運動的能力越大，增強效果越好。在外載荷的作用下，基體內(nèi)位錯滑移在基體／顆粒界面上受到阻滯，并在顆粒上產(chǎn)生應(yīng)力集中，其值為

σi=nσ第六十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三根據(jù)位錯理論，應(yīng)力集中因子為因此

Gm為基體的剪切模量，

b為柏氏矢量

Df為顆粒之間的距離為第六十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

如果σi＝σ

P(顆粒強度)時，顆粒開始破壞，產(chǎn)生裂紋，引起復(fù)合材料變形

σ

P=Gp/C(C為常數(shù))顆粒增強復(fù)合材料的屈服強度為將體視學(xué)關(guān)系式代入得到第六十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4.3單向連續(xù)纖維增強原理復(fù)合材料性能與組分性能、組分分布以及組分間的物理、化學(xué)作用有關(guān)。復(fù)合材料性能可以通過實驗測量確定，理論和半實驗的方法可以用于預(yù)測復(fù)合材料中系統(tǒng)變量的影響，但是不十分可靠，特別在單向復(fù)合材料的橫向性能方面不準(zhǔn)確。然而，數(shù)學(xué)模型在研究某些單向復(fù)合材料縱向性能方面相當(dāng)精確的。第六十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4.3.1縱向強度和剛度

(1)復(fù)合材料應(yīng)力—應(yīng)變曲線的初始階段連續(xù)纖維增強復(fù)合材料層板受沿纖維方向的拉伸應(yīng)力作用，假設(shè)纖維性能和直徑是均勻的、連續(xù)的并全部相互平行；纖維／基體之間的結(jié)合是完美的，在界面無相對滑動發(fā)生；忽略纖維和基體之間的熱膨脹系數(shù)、泊松比以及彈性變形差所引起的附加應(yīng)力。整個材料的縱向應(yīng)變可以認為是相同的，即復(fù)合材料、纖維和基體具有相向的應(yīng)變

在沿纖維方向的外加載荷由纖維和基體共同承擔(dān)，應(yīng)有第六十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

對于平行纖維的復(fù)合材料，體積分數(shù)等于面積分數(shù)復(fù)合材料、纖維、基體的應(yīng)變相同．對應(yīng)變求導(dǎo)數(shù)，得到

dσ/de表示在給定應(yīng)變時相應(yīng)應(yīng)力—應(yīng)變曲線的斜率。如果材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線是線性的。則斜率是常數(shù)，可以用相應(yīng)的彈性模量代人，得到第七十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(2)復(fù)合材料初始變形后的行為

一般復(fù)合材料的變形有4個階段：①纖維和基體均為線彈性變形；②纖維繼續(xù)線彈性變形，基體非線性變形；③纖維和基體都是非線性變形；④隨纖維斷裂，復(fù)合材料斷裂。對于合屬基復(fù)合材料來說，由于基體的塑性變形，第二階段可能占復(fù)合材料的應(yīng)力—應(yīng)變曲線的相當(dāng)部分。第七十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(3)斷裂強度對于縱向受載的單向纖維復(fù)合材料，當(dāng)纖維達到其斷裂應(yīng)變值時，復(fù)合材料開始斷裂。當(dāng)基體斷裂應(yīng)變大于纖維斷裂應(yīng)變時，理論計算時一般假設(shè)所有的纖維在同一應(yīng)變值斷裂，如果纖維的斷裂應(yīng)變值比基體的小，在纖維體積分數(shù)足夠大時，基體不能承擔(dān)纖維斷裂轉(zhuǎn)移的全部裁荷，則復(fù)合材料斷裂。這種條件下，復(fù)合材料縱向斷裂強度可以認為與纖維斷裂應(yīng)變值對應(yīng)的復(fù)合材料應(yīng)力相等，從混合法則，得到復(fù)合材料縱向斷裂強度

是纖維的強度．是對應(yīng)纖維斷裂應(yīng)變值的基體應(yīng)力第七十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三在纖維體積分數(shù)很小時，基體能夠承擔(dān)纖維斷裂后所轉(zhuǎn)移的全部載荷，隨基體應(yīng)變增加，基體進一步承載，并假設(shè)在復(fù)合材料應(yīng)變高于纖維斷裂應(yīng)變時纖維完全不能承載。這時復(fù)合材料的斷裂強度為

式中是基體強度。聯(lián)立以上二式，得到纖維控制復(fù)合材料斷裂所需的最小體積分數(shù)第七十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

當(dāng)基體斷裂應(yīng)變小于纖維斷裂應(yīng)變時，纖維斷裂應(yīng)變值比基體大的情況與纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的情況一致。在纖維體積分數(shù)較小時，纖維不能承擔(dān)基體斷裂后所轉(zhuǎn)移的載荷，則在基體斷裂的同時復(fù)合材料斷裂，由混合法則得到復(fù)合材料縱向斷裂強度為對應(yīng)基體斷裂應(yīng)變時纖維承受的應(yīng)力

當(dāng)纖維維體積分數(shù)較大時，纖維能夠承擔(dān)基體斷裂后所轉(zhuǎn)移的全部載荷．假如基體能夠繼續(xù)傳遞載荷，則復(fù)合材料可以進一步承載，直至纖維斷裂，這時復(fù)合材料的斷裂強度為

同樣的方法，可以得到控制復(fù)合材料斷裂所需的最小纖維體積分數(shù)為第七十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4.3.2橫向剛度和強度(1)Halpin—Tsia公式復(fù)合材料橫向彈性模量其中

ξ是與纖維幾何、堆積幾何及載荷條件有關(guān)的參數(shù)，纖維截面為圓形和正方形時等于2，矩形纖維為2a/b,a/b是截面尺寸，a處理加載方向第七十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(2)橫向強度與縱向強度不同的是，纖維對橫向強度不僅沒有增強作用，反而有相反作用，使得復(fù)合材料的斷裂應(yīng)變比未增強基體低得多。如果復(fù)合材料的橫向強度受基體強度控制，即基體的橫向強度乘以衰減因子S，那么S可以看作是應(yīng)力集中系數(shù)SCF或者應(yīng)變集中系數(shù)SMF，在忽略泊松效應(yīng)時為：第七十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第五節(jié)其它物理性能的復(fù)合原理目前尚未掌據(jù)所有物理性能的復(fù)合規(guī)律。已經(jīng)了解得比較清楚的是一些單純加和性(符合線性法則)的簡單物理性能，如密度、比熱容、介電常數(shù)、導(dǎo)磁率等。其中導(dǎo)電率、電阻、導(dǎo)磁率和熱傳導(dǎo)等物理性能的復(fù)合法則與力學(xué)性能一樣，混合物定律大致是成立的。第七十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三6.1熱導(dǎo)率（1）單向復(fù)合材料縱向和橫向的熱導(dǎo)率可按以下兩式估算式中，K為熱導(dǎo)率；下標(biāo)L、T分別表示縱向和橫向；f、m分別表示纖維和基體(2)二維隨機短纖維復(fù)合材料纖維排布平面法線方向的熱導(dǎo)率為

式中，S11為形狀因子，與短纖維的形狀有關(guān)。如果短纖維是橢圓形截面的粒狀體(a1,a2<<a3)，則如短纖維為圓形截面，則第七十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三(3)三維隨機短纖維復(fù)合材料這種復(fù)合材料可視為各向同性的，其熱導(dǎo)率為對于圓形截面的柱形短纖維(4)顆粒復(fù)合材料當(dāng)顆粒為球狀時，復(fù)合材料的熱導(dǎo)率為第七十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三6.2熱膨脹系數(shù)當(dāng)兩種各向同性材料復(fù)合后，體系的熱膨脹系數(shù)αc

式中，a1,a2為組成復(fù)合材料組分的熱膨脹系數(shù)；K為特定彈性常數(shù)；Φ為體積分數(shù)，當(dāng)兩種材料的泊松比相等時，可用E代替K對于物理常數(shù)差別不是很大的多層復(fù)合體系，可采用加和公式作為近似計算式第八十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三6.3電導(dǎo)率對于單向連續(xù)纖維復(fù)合構(gòu)料，若基體的電導(dǎo)率大于纖維的電導(dǎo)率，則有縱向電導(dǎo)率橫向電導(dǎo)率對于顆粒增強復(fù)合材料，將顆粒看成是均勻分散于基體中的球形粒子第八十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第七節(jié)界面粘結(jié)強度的測定

界面試驗方法宏觀試驗法單纖維試驗法微壓入試驗法第八十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第八十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

宏觀試驗法是利用復(fù)合材料的宏觀性能來評估纖維與基體之間界面應(yīng)力狀態(tài)的方法。此類方法中最常用的是三點彎曲和Iosipescu試驗法。第八十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面粘接第八十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四章聚合物基復(fù)合材料第八十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三PMC性能特點優(yōu)點(1)高比強度、高比模量(2)可設(shè)計性(3)耐腐蝕(4)熱膨脹系數(shù)低，尺寸穩(wěn)定(5)耐疲勞第八十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三缺點材料昂貴在濕熱環(huán)境下性能變化沖擊性能差第八十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三PMC復(fù)合材料的分類

以基體性質(zhì)不同分：熱塑性樹脂基復(fù)合材料和熱塑性樹脂基復(fù)合材料另一種按增強劑類型及在復(fù)合材料中分布狀態(tài)分類第八十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第二節(jié)聚合物基體

一、概述1、基體的作用◆將纖維粘合成整體并使纖維位置固定，在纖維間傳遞載荷，并使載荷均勻◆決定復(fù)合材料的一些性能。如復(fù)合材料的高溫使用性能(耐熱性)、橫向性能、剪切性能、耐介質(zhì)性能(如耐水、耐化學(xué)品性能)等◆決定復(fù)合材料成型工藝方法及工藝參數(shù)選擇◆保護纖維免受各種損傷◆對復(fù)合材料一些性能有重要影響，如縱向位伸、尤其是壓縮性能，疲勞性能，斷裂韌性等。第九十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2、基體的分類按樹脂熱行為可分為：熱固性及熱塑性兩類按樹脂特性及用途分為：一般用途樹脂、耐熱性樹脂、耐候性樹脂、阻燃樹脂按成型工藝分為：手糊用樹脂、噴射用樹脂、膠衣用樹脂、纏繞用樹脂、拉擠用樹脂、RTM用樹脂、SMC用樹脂第九十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三3、固態(tài)高聚物的三態(tài)第九十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三溫度對聚合物力學(xué)性能的影響第九十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三溫度對聚合物力學(xué)性能的影響第九十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4、基體的選擇原則能夠滿足產(chǎn)品的使用需要，如使用溫度、強度、剛度、耐藥品性、耐腐蝕性等。對纖維具有良好浸潤性和粘接力。容易操作，如要求膠液具有足夠長的適用期、預(yù)浸料具有足夠長的貯存期、固化收縮小等。低毒性、低刺激性。價格合理。第九十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三二、熱固性基體

熱固性基體主要是不飽合聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂，不飽合聚脂樹脂、酚醛樹脂主要用于玻璃纖維增強塑料，其中聚酯樹脂用量最大，約占總量的80％，而環(huán)氧樹脂則一般用作耐腐蝕性或先進復(fù)合材料基體。第九十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第九十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三1、不飽合聚酯樹脂(UP—UnsaturatedPo1yesterResin)

不飽合聚酯是由不飽合二元酸或酸酐、飽合二元酸或酸酐與二元醇經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的低聚物。特點：固化收縮率較大、耐熱性較差，價格較便宜不飽合聚酯的性能取決于單體類型和比例，飽和二元酸與不飽和二元酸比例越大，則樹脂韌性越好，但耐熱性越差。通用不飽合聚酯是由順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐與1，2—丙二醇合成。增稠劑：堿土金屬氧化物或氫氧化物固化劑：引發(fā)劑(如過氧化物)＋苯乙烯(或MMA)第九十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2、環(huán)氧樹脂(EP)環(huán)氧樹脂是—種分子中各有兩個或兩個以上活性環(huán)氧基團的低聚物。特點：適應(yīng)性濕(可選擇的品種、固化劑、改性劑等種類很多)、工藝件好、粘接力大、成型收縮率低、化學(xué)穩(wěn)定性好雙酚A型環(huán)氧是由雙酚A與環(huán)氧氯丙烷經(jīng)縮聚而成第九十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三環(huán)氧樹脂的固化

環(huán)氧樹脂的固化可以通過催化劑使環(huán)氧基相互連接而固化，也可以用有能與環(huán)氧基反應(yīng)的官能團的反應(yīng)性固化劑固化。常用固化劑包括脂肪族或芳香族胺類，有機多元酸或酸酐等。伯胺固比的機制是胺上的活潑氫與環(huán)氧基反應(yīng)：第一百頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三環(huán)氧樹脂的增韌增韌劑：改善樹脂的沖擊強度和耐熱沖擊性能，減少固化時反應(yīng)熱和收縮率。但會使樹脂耐熱性、電性能、耐化學(xué)腐蝕性及某些力學(xué)性能的下降。端羧基液體丁腈橡膠(CTBN)增韌機制：第一百零一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三3、聚酰亞胺樹脂(PI)PI是由芳香族四酸二酐與芳香族二氨經(jīng)縮聚反應(yīng)合成的。

雙馬樹脂(BMI)是由馬來酸酐與芳香族二胺反應(yīng)生成預(yù)聚體，再高溫交聯(lián)而成的一類熱固性PI樹脂特點：優(yōu)異的綜合性能，使用溫度范圍寬(－65—230度，超過環(huán)氧樹脂)，配方選擇范圍大，工藝性好，價格較低等。缺點是較脆，斷裂韌性低第一百零二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三4、酚醛樹脂(PF)酚醛樹脂是由酚類(主要是苯酚)和醛類(主要是甲醛)聚合生成的一類樹脂，它是最早工業(yè)化的熱固性合成樹脂。特點：合成方便，價格低廉，固化物具有阻燃性、耐燒蝕性、低發(fā)煙性和耐熱性等特點第一百零三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三三、熱塑性基體

原則上，所有的熱塑性樹脂，如聚烯烴、聚醚、聚酰胺、聚脂、聚砜等都可作為復(fù)合材料基體。1、聚醚醚酮(PEEK)特點：（1）優(yōu)異的力學(xué)性能和耐熱性（2）模量與環(huán)氧樹脂相當(dāng)，強度憂于環(huán)氧，而斷裂韌性高一個數(shù)量級（3）耐化學(xué)腐蝕性，不溶于任何溶劑、阻燃性好，極好的耐輻射性第一百零四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三2、熱塑性聚酰亞胺

聚醚酰亞胺(PEI)：長期使用溫度為180℃，具有良好的耐熱性、尺寸穩(wěn)定性、耐腐蝕性、耐水解性和加工工藝性，可溶在鹵代烷、DMF等溶劑中。聚酰胺酰亞胺(PAI)：是一種熔體粘度很高的熱塑性樹脂，通常也稱假熱塑性枷B。具有優(yōu)異的耐熱性，其Tg可達280℃，長期使用溫度達240℃第一百零五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三3、聚苯硫醚(PPS)耐化學(xué)腐蝕性極好，僅次于氟塑料，在室溫下不溶任何有機溶劑。具有良好的機械性能和熱穩(wěn)定性，可長期耐熱至240℃。熔體粘度低，易于通過須浸漬、層壓制成復(fù)合材料。但是在高溫下長期使用，會被空氣中的氧氧化而發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，結(jié)晶度降低，甚至失去熱塑性性質(zhì)。第一百零六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

3、聚醚砜(PES)在180℃溫度下長期使用，在一100℃一200℃溫度區(qū)間內(nèi)，模量變化很小，優(yōu)良的尺寸穩(wěn)定性，熱膨脹系數(shù)與溫度無關(guān)，無毒、不燃、發(fā)煙率低、耐輻射性好，耐150℃蒸汽，耐酸堿和油類，但可被濃硝酸、濃硫酸、鹵代烴腐蝕或溶解，在酮類溶劑中開裂。第一百零七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第三節(jié)PMC的界面

一、PMC界面表征

PMC界面層結(jié)構(gòu)主要包括增強劑表面、與基體的反應(yīng)層或偶聯(lián)劑參與的反應(yīng)層，以及接近反應(yīng)層的基體過渡層。界面表征的目的：要了解增強劑表面的組成、結(jié)構(gòu)及物理、化學(xué)性質(zhì)，基體與增強劑表面的作用，偶聯(lián)劑與增強劑及基體作用，界面層性質(zhì)，界面粘接強度的大小以及殘余應(yīng)力的大小及作用等。第一百零八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三界面化學(xué)結(jié)構(gòu)的表征

現(xiàn)代分析技術(shù)，如電子顯微鏡(SEM和TEM)、光電子能譜(ESCA，AES)、紅外光譜(FTIR)和拉曼(Raman)光譜、二次離子質(zhì)譜(SIMS)、色譜等界面物理性能的表征第一百零九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三二、PMC界面特點大多數(shù)界面為物理粘接，粘接強度較低PMC一般在較低溫度下使用，故界面可保持相對穩(wěn)定PMC中增強本體一般不與基體反應(yīng)第一百一十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三三、PMC界面設(shè)計

PMC界面設(shè)計的基本原則是：改善浸潤性，提高界面粘接強度。提高PMC的界面粘接強度對其大多數(shù)性能是有利的。目前對PMC界面研究的主要目的是改善增強劑與基體的浸潤性，提高界面粘接力。第一百一十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三改善PMC表面浸潤性的方法使用偶聯(lián)劑第一百一十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一百一十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一百一十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第一百一十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

偶聯(lián)劑一端與玻璃纖維表面結(jié)合，另一端可溶解擴散于界面區(qū)域的樹脂，與樹脂大分子鏈發(fā)生糾纏或形成互穿高聚物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，達到最好的界面粘附，而且偶聯(lián)劑本身應(yīng)含有長的柔軟鏈節(jié)，以便形成柔性的有利于應(yīng)力弛豫的界面層，提高其吸收和分散沖布能，使復(fù)合材料具有很好的抗沖擊強度。第一百一十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三增強劑表面活化

通過各種表面處理方法，如表面氧化、等離子體處理，可在惰性的表面上引入活性官能團如—COOH、—OH、C＝O、—NH2等等。一方面，這些活性官能團可與基體中活性基團反應(yīng)，另一方面也可提高纖維與基體相容性，提高粘接強度。

通過Ｈ2Ｏ2處理后,在ＣＮＴｓ的表面有大量的官能團產(chǎn)生.在3600ｃｍ-1處的峰表明有羥基—ＯＨ,而1600ｃｍ-1處的峰表明有羧基—ＣＯＯＨ.第一百一十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三使用聚合物涂層使用一些聚合物涂層－－它與增強纖維和基體都有良好的涅潤性，也是改善PMC界面粘接狀況的一種有效方法。可以用溶液涂敷或電化學(xué)聚合以及等離子體聚臺的方法獲得聚合物涂層。第一百一十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三Al2O3/PTFE復(fù)合材料斷口界面SEM形貌

未經(jīng)表面處理原位包覆處理硅烷偶聯(lián)劑處理

納米SiO2填充

第一百一十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三粒徑為（97-125）μm的Al2O3填充的

PTFE復(fù)合材料的硬度曲線

經(jīng)偶聯(lián)劑處理納米Al2O3填充的PTFE復(fù)合材料的硬度曲線

納米SiO2/PTFE復(fù)合材料硬度

第一百二十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三第四節(jié)PMC制備工藝第一百二十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三一、預(yù)浸料及預(yù)混料制造工藝預(yù)浸料通常是指定向排列的連續(xù)纖維(單向、織物)等浸漬樹脂后所形成的厚度均勻的薄片狀半成品。預(yù)混料是指由不連續(xù)纖維浸漬樹脂或與樹脂混合后所形成的較厚的片狀、團狀或粒狀半成品，包括片狀模塑料(SMC，GMT)、團狀模塑料(BMC)和注射模塑料(IMC)。第一百二十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三預(yù)浸料及預(yù)混料的基本特征第一百二十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

1、預(yù)浸料制造熱固性預(yù)浸料制造

根據(jù)浸漬設(shè)備或制造方式不同，熱固性FRP預(yù)浸料的制造分輪鼓纏繞法和陣列排鋪法；按浸漬樹脂狀態(tài)分濕法(溶液預(yù)浸法)和干法(熱熔預(yù)浸法)。輪鼓纏繞法工藝原理第一百二十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

濕法陣列排鋪法是原理是許多平行排列的纖維束(或織物)同時進入膠槽，浸漬樹脂后由擠膠器除去多余膠液，經(jīng)烘干爐除去溶劑后，加隔離紙并經(jīng)輥壓整平，最后收卷。

干法浸漬工藝也稱熱熔預(yù)浸法(Hotmeltimpregnating)，是在熱熔預(yù)浸機上進行的，其工藝原理是熔融態(tài)樹脂從漏槽流到隔離紙上，通過刮刀后在隔離紙上形成一層厚度均勻的膠膜，經(jīng)導(dǎo)向輥與平行排列的纖維或織物壓合，通過熱鼓時樹脂熔融并浸漬纖維，再經(jīng)輥壓使樹脂充分浸漬纖維，冷卻后收卷。第一百二十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三熱塑性預(yù)浸料制造

溶液預(yù)浸是將熱塑性高分子溶于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，使其可以采用類似于熱固性樹脂的濕法浸漬技術(shù)進行浸漬，將溶劑除去后即得到浸漬良好的預(yù)浸料。優(yōu)點：可使纖維完全被樹脂浸漬并獲得良好的纖維分布，可采用傳統(tǒng)的熱固性樹脂的設(shè)備和類似的涅漬工藝。缺點：成本較高并造成環(huán)境污染，殘留溶劑很難除盡

熔融預(yù)浸是將熔融態(tài)樹脂由擠出機擠到持殊的模具中浸漬連續(xù)通過的纖維束或織物。優(yōu)點：可以適用很多熱塑性樹脂缺點：要求樹脂的粘度低，穩(wěn)定性好第一百二十六頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

膜層疊工藝原理是：增強劑與樹脂薄膜交替鋪層，在高溫、高壓下使樹脂熔融并浸漬纖維，制成平板或其它一些形狀簡單的制品(如雷達罩)。增強劑一般采用織物．這樣在高溫、高壓浸演過程中不易變形。優(yōu)點：適用性強、工藝及設(shè)備簡單；缺點：纖維浸漬狀態(tài)和分布不良、制品性能不高，需要高溫、高壓長時間的成型，以及不能制造復(fù)雜形狀和大型制品。

粉末浸漬是將熱塑性樹脂制成粒度與纖維直徑相當(dāng)?shù)奈⒓毞勰?，通過流態(tài)化床技術(shù)使樹脂粉末直接分散到纖維束中，經(jīng)熱壓熔融即可制成充分浸漬的預(yù)浸料。優(yōu)點：預(yù)浸料有一定柔軟性、鋪層工藝性好，成型工藝性好第一百二十七頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三SMC及BMC制造2、預(yù)混料制造第一百二十八頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三

BMC的生產(chǎn)方法很多，最常用是捏合法，即在捏合機(槳葉式混合器)中，將短切纖維、填料與液態(tài)樹脂(如UP)或樹脂溶液(如PF溶于乙醇)充分攪拌混勻，移出后〔晾干溶劑)，即得產(chǎn)品。第一百二十九頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三GMT及IMC制造第一百三十頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三二、袋壓成型將鋪層鋪放在模具中，蓋上柔軟的隔離膜，在熱壓下固化。經(jīng)過所需的固化周期后材料形成具有一定結(jié)構(gòu)的構(gòu)件。第一百三十一頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三四、纏繞成型第一百三十二頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三五、拉擠成型第一百三十三頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三六、模壓成型第一百三十四頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三SMC模壓成型制品性能第一百三十五頁，共一百四十八頁，編輯于2023年，星期三七、纖維增強熱塑性塑料(FRTP)成型技術(shù)

原理上，用于熱固性FRP的制品成型技術(shù)大多數(shù)也適于FRTP，但所需鋪助材料和工藝過程則有較大區(qū)別。而有些熱固性FRP制品成型技術(shù)則一般不能用于FRTP如手糊成型、噴射成型等。要解決的問題主要有二個方面：一是纖維的浸漬；纖維的浸漬可以在纏繞時進行，如使用粉末浸漬纖維束、混雜纖維束或現(xiàn)場熔融浸漬，但這樣很難