基体 聚合物及金属

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1、CompositeMaterials&ProcessingTechnology复合材料及工艺张学军zhangxj@mail.buct.edu.cnTel:64418679Review第I部分复合材料科学基础第1章增强体纤维晶须与颗粒*作用固定纤维并将其粘合成整体；在纤维间传递载荷并使其均匀分配；保护纤维免于环境影响；影响（决定）复合材料的某些性能；决定（影响）成型方法与工艺参数的选择。基体（Matrix）分类聚合物基体（树脂与橡胶）；金属基体；陶瓷基体；水泥（/混凝土）基体；碳（质）基体。Conte

2、nt第I部分复合材料科学基础第2章基体2.1聚合物基体与金属基体2.1.1聚合物基体2.1.2金属基体2.1.1聚合物-------------------------------------------基体1）概述分类热行为：热固性和热塑性特性与用途：一般；耐热；阻燃等成型工艺：手糊用；喷射用；缠绕用等聚合物的结构和性能（略）选用标准满足产品的使用需要（使用温度、强度、刚度、耐环境性等）；对于纤维有良好的浸润性和粘接力；工艺性能好（足够长的存贮期、固化收缩小等）；低毒性、刺激性小；价格合理。2.1

3、.1聚合物-------------------------------------------基体1）概述2.1.1聚合物-------------------------------------------基体2）热固性树脂优点：良好的工艺性（固化前为液态，可常温常压下浸渍纤维；固化后，稳定）缺点：时效性（存贮期）；材料韧性差（固化后脆）2.1.1聚合物-------------------------------------------基体常用热固性树脂之一不饱和聚酯（UP）a.合成（略）b.

4、特点工艺性能良好，室温固化，常压成型；固化后树脂综合性能良好；价格低廉，比酚醛略高，远低于环氧树脂；固化时体积收缩大（4-6%）；成型时气味和毒性较大；耐热性差，模量和强度较低，易变形。c.应用情况用量最大，可用于手糊、模压、缠绕、拉挤等工艺牌号繁多，用途广泛，主要用于玻璃钢（非承力件）2.1.1聚合物-------------------------------------------基体常用热固性树脂之二环氧树脂（EP）a.合成（略）b.特点适用性强（种类多）；工艺性能良好；粘接力大；固化时体积

5、收缩小（1-2%）；固化脆（但加入增韧剂，可以改善）。c.应用情况主承力结构件2.1.1聚合物-------------------------------------------基体常用热固性树脂之三酚醛树脂（PF）a.合成（略）b.特点适用性强（种类多）；工艺性能好（热变形温度低利于成型）；粘接力优良；制品孔隙率高；固化时体积收缩高（8-10%）；c.应用情况耐烧蚀材料（含碳量高）；碳/碳复合材料的基体其他热固性树脂呋喃树脂较高的热稳定性和耐腐蚀性，（用于耐高温和耐酸又耐碱的制品中）机械性能较差

6、，特别脆乙烯基酯树脂环氧树脂的基本链段&不饱和聚酯的不饱和双键（双重特性，性能更优）2.1.1聚合物-------------------------------------------基体其他高性能热固性树脂聚酰亚胺（Polyimides,PI）产量最大的一类耐高温树脂；突出的耐辐射性；良好的耐热性.(对氧和热都十分稳定)聚苯并咪唑（PBI）优异的热稳定性2.1.1聚合物-------------------------------------------基体2.1.1聚合物-----------

7、--------------------------------基体3）热塑性树脂优点高断裂韧性；成型周期短（无固化期）；废品、边角料可再生利用。缺点成型工艺相对而言比较苛刻。2.1.1聚合物-------------------------------------------基体3）热塑性树脂通用热塑性树脂（略）高性能热塑性树脂聚醚醚酮（PEEK）；聚碳酸酯（PC）；聚砜（PS）；聚苯硫醚（PPS）；聚醚酮酮（PEKK）聚醚醚酮（PEEK）模量与环氧相当，强度优于环氧，而断裂韧性极高；耐化学腐蚀性

8、与环氧相当；吸湿率比环氧低；优秀的阻燃性，极低的发烟率和有毒气体释放率；极好的耐辐射性。（相当好的热稳定性）（优良长期耐蠕变性能和耐疲劳性能）2.1.1聚合物-------------------------------------------基体聚砜/聚醚砜（PS/PES）抗氧化性好，尺寸稳定性，并有一定的韧性2.1.1聚合物-------------------------------------------基体4）橡胶（略）聚合物作为复合材料用量最大的基体材料，