树脂基复合材料：基体树脂课件

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1、迟伟东碳纤维及复合材料研究所301电话：64434914、13041155504E-mail:Wdchi@163.com主要参考书《高性能答.复合材料》，郝元恺、肖加余，化学工业出版社。《复合材料工艺学》，肖翠荣、唐羽章，国防工业大学出版社。《聚合物基复合材料》，宋焕成、赵时熙，国防工业出版社。《碳纤维及其复合材料》，贺福、王茂章，科学出版社。《高性能树脂基体》，陈祥宝等，化学出版社。《复合材料概论》，王荣国等，哈尔滨工业大学出版社。《纤维复合材料》，肖长发，中国石化出版社。《复合材料导论》，张双寅等译，中国建筑出版社。复合材料？特点1+12>>组成制备树脂

2、基复合材料树脂基复合材料的概述历史简介性能特点一、树脂基复合材料的发展历史1946年纤维缠绕成型技术在美国出现。1932年在美国出现；1940年：手糊成型(玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩)。1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机。1949年：模压成型技术研究成功。1950年：真空袋和压力袋成型工艺研究成功，并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体，在此期间，玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用，1961年片状模塑料（SheetMoldingComp

3、ound,简称SMC）在法国问世1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线.拉挤成型工艺的研究始于50年代，60年代中期实现了连续化生产，70年代拉挤技术又有了重大的突破，近年来发展更快。除圆棒状制品外，还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材，并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。进入20世纪70年代，出现了先进复合材料（AdvancedCompositeMaterials,简称ACM）。这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。在70

4、年代树脂反应注射成型（ReactionInjectionMolding,简称RIM）和增强树脂反应注射成型（ReinforcedReactionInjectionMolding,简称RRIM）两种技术研究成功，1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年投入生产。80年代又发展了离心浇铸成型法，英国曾使用这种工艺生产10m长的复合材料电线杆、大口径受外压的管道等。自从先进复合材料投入应用以来，有三件值得一提的成果。波音-767大型客机：机翼前缘、压力容器、引擎罩等构件。里尔芳2100号:美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机仅重

5、567kg.哥伦比亚号航天飞机:主货舱门（碳纤维/环氧树脂制作长18.2m、宽4.6m）、压力容器、主机身隔框和翼梁、发动机的喷管和喉衬、发动机组的传力架、整个机身上的防热瓦片。树脂基复合材料在中国的发展1958年：手糊工艺、层压和卷制工艺；1961年：研制玻璃纤维-酚醛树脂烧蚀防热复合材料1962年：引进不饱和聚酯树脂、喷射成型和蜂窝夹层结构成型技术；同年开始纤维缠绕工艺研究并生产出一批氧气瓶等压力容器。1970年:用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径44m的雷达罩。1981年：1.5万吨1986年：6.5万吨1987年：受原材料影响，发展曾一度停滞1995

6、年：16.5万吨，产品近2000种，拥有缠绕生产线120条、SMC生产线31条、BMC生产线5条、拉挤工艺生产线100条，喷射机260台、RTM70台、连续制板机组3条，机械化年生产能力达25万吨。二、树脂基复合材料的优点1）比模量、比强度高：2)抗疲劳性好：一般情况下，金属材料的疲劳极限是其拉伸强度的20～50％，CF增强树脂基复合材料的疲劳极限是其拉伸强度的70～80％3）减震性好；4）过载安全性好；5）具有多种功能（耐烧蚀性好、有良好的耐摩擦性能、高度的电绝缘性能、优良的耐腐蚀性能、有特殊的光学、电学、磁学性能）；6）成型工艺简单；7）材料的结构、性能

7、具有可设计性树脂基复合材料的特点1）各向异性（短切纤维复合材料等显各向同性）；2）不均质（或结构组织质地的不连续性）3）呈粘弹性；4）纤维（或树脂）体积含量不同，材料的物理性能差异；5）影响质量因素多，材料性能多呈分散性。第二节　树脂基复合材料的原料助剂基体树脂增强体一、树脂热固性树脂热塑性树脂1、热固性树脂热固性树脂是以不饱和聚脂、环氧树脂、酚醛树脂等为主不饱和聚酯含有不饱和双键的聚酯的总称，由不饱和二元酸、饱和二元酸与多元醇经缩聚而得到，基本结构如下：G：多元醇，R：二元酸，n、m聚合度。不饱和聚酯的树脂体系：交联剂：烯类单体，包括苯乙烯、乙烯基甲苯、二

8、乙烯基苯等。引发剂：打开交联剂分子和不饱和聚酯分子链