文档介绍：复合材料教学课件-5聚合物基复合材料
一、聚合物复合材料的分类
—纤维增强（FRC） —按纤维形态：连续纤维
模剂
手糊成型
树脂胶液配制
增强材料准备
固化
脱模
后处理
检验
制品
手糊成型工艺流程图
为了得到良好的脱模效果和理想的制品，同时使用几种脱模剂，可以发挥多种脱模剂的综合性能。
手糊成型工艺优点
　　①不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；
　　②设备简单、投资少、设备折旧费低。
③工艺简单；
　　④易于满足产品设计要求，可以在产品不同部位任意增补增强材料
　　⑤制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。
手糊成型工艺缺点
　　① 生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差。
　 ②产品质量不易控制，性能稳定性不高。
　 ③产品力学性能较低。
图 8-2　手糊成型工艺示意图
2．模压成型工艺
　　模压成型工艺是一种古老的技术，早在20世纪初就出现了酚醛塑料模压成型。
　　模压成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。
模压成型工艺过程
　　将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品；再经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材料制品。
金属对模准备
涂脱模剂
膜压成型
模塑料、颗粒树脂
短纤维
固化
脱模
后处理
检验
制品
加热、加压
加热
冷却
膜压成型工艺流程图
图 8-7 模压成型工艺原理
模压成型工艺优点
　　模压成型工艺有较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次成型，无需二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化等。
模压成型工艺缺点
　　模具设计制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。
模压成型工艺已成为复合材料的重要成型方法，在各种成型工艺中所占比例仅次于手糊/喷射和连续成型，居第三位。
　　近年来随着专业化、自动化和生产效率的提高，制品成本不断降低，使用范围越来越广泛。
模压制品主要用作结构件、连接件、防护件和电气绝缘等，广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等领域。
　　由于模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹、卫星上也都得到应用。
3. 层压成型工艺
　　层压成型工艺，是把一定层数的浸胶布(纸)叠在一起，送入多层液压机，在一定的温度和压力下压制成板材的工艺。
　　层压成型工艺属于干法压力成型范畴，是复合材料的一种主要成型工艺。
层压成型工艺生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、覆铜箔层压板等。
　复合材料层压板的生产工艺流程如下
层压板的生产工艺流程
增强材料
热固性树脂
浸　胶
胶　布
裁剪
叠合
热压
脱模
切边
产品
层压成型工艺的优点是制品表面光洁、质量较好且稳定以及生产效率较高。
　　层压成型工艺的缺点是只能生产板材，且产品的尺寸大小受设备的限制。
风车叶片
4．喷射成型工艺
　　将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树脂从喷枪两侧（或在喷枪内混合）喷出，同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出，与树脂一起均匀沉积到模具上。
当不饱和聚酯树脂与玻璃纤维无捻粗纱混合沉积到一定厚度时，用手辊滚压，使纤维浸透树脂、压实并除去气泡，最后固化成制品。
　　其具体工艺流程图如下：
玻璃纤维无捻粗纱
聚酯树脂
加热
引发剂
促进剂
静态混合
切割喷枪
模具
喷射成型
辊压
固化
脱模
喷射成型工艺流程图
图8-10 喷射成型原理图
喷射成型对所用原材料有一定要求，例如树脂体系的粘度应适中，容易喷射雾化、脱除气泡和浸润纤维以及不带静电等。
　　最常用的树脂是在室温或稍高温度下即可固化的不饱和聚酯等。
喷射法使用的模具与手糊法类似，而生产效率可提高数倍，劳动强度降低，能够制作大尺寸制品。
用喷射成型方法虽然可以制成复杂形状的制品，但其厚度和纤维含量都较难精确控制，树脂含量一般在60%以上，孔隙率较高，制品强度较低，施工现场污染和浪费较大。
利用喷射法可以制作大蓬车车身、船体、广告模型、舞台道具、贮藏箱、建筑构件、机器外罩、容器、安全帽等。
5. 连续缠绕成型工艺
将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，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，称为缠绕工艺。