树脂基复合材料树脂基复合材料特点和分类树脂基复合材料的基体材料树脂基复合材料的制备方法树脂基复合材料的应用举例什么是树脂基复合材料树脂基复合材料是由以有机聚合物为基体的纤维增强材料,通常使用玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维或者芳纶等纤维增强体。树脂基复合材料在航空、汽车、海洋工业中有广泛的应用。一·树脂基复合材料的基体材料热固性树脂环氧、酚醛、不饱和聚酯、双马来酰亚胺、聚酰亚胺A热塑性树脂聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺B热固性树脂:1)在制成最终产品前,热固性树脂是分子量较小的、含用反应基团的线型略带支链的低聚物(液态或者固态)。2)经过加热或固化剂的作用,小分子发生交联反应,形成不溶不熔的具有三维网状高分子结构的固化树脂,加工过程不可逆。3)聚集状态为非晶态。热固性高聚物模量与温度关系Tg:玻璃化转变温度,Td:分解温度传统的聚合物基体是热固性的,优点:良好的工艺性由于固化前,热固性树脂粘度很低,因而宜于在常温常压下浸渍纤维,并在较低的温度和压力下固化成型;固化后具有良好的耐蚀性和抗蠕变性;缺点:预浸料需低温冷藏且贮存期有限,成型周期长和材料韧性差。热塑性树脂:1)具有线形或支链结构的有机高分子化合物。特点是预热软化或熔融而处于可塑性状态,冷却后又变坚硬。2)成型利用树脂的熔化、流动,冷却、固化的物理过程变化来实现的,过程具有可逆性,能够再次加工。3)聚集状态为晶态和非晶态的混合,结晶度在(20%-85%)。热塑性高聚物模量与温度关系Tg:玻璃化转变温度,Tf:流动温度Tm:粘流温度(熔点)热塑性基体的最重要优点:其高断裂韧性(高断裂应变和高冲击强度),这使得FRP具有更高的损伤容限。还具有预浸料不需冷藏且贮存期无限、成型周期短、可再成型、易于修补、废品及边角料可再生利用等优点。热塑性基体的缺点:是热塑性基体的熔体或溶液粘度很高,纤维浸渍困难,预浸料制备及制品成型需要在高温高压下进行,聚碳酸酯或尼龙这样一些工程塑料,因耐热性、抗蠕变性或耐药品性等方面问题而使应用受到限制。二·树脂基复合材料特点和分类ABCDE缺点:1)部分原材料(基体和纤维)昂贵:由于技术含量高,生产费用高,发达国家技术垄断。2)老化现象树脂基复合材料的分类1)按增强材料分类颗粒增强树脂基复合材料短纤维和晶须增强树脂基复合材料长纤维增强树脂基复合材料2)按树脂基体分类热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料三·树脂基复合材料的制备成型工艺方法BDACE纤维、树脂、添加剂等原料固化整修预成型脱模预浸料预混料一步法:工艺简单,但复合材料中会存在孔洞,均匀性差二步法:降低孔隙率,提高均匀性成型工艺主要方法手糊成型喷射成型袋压成型缠绕成型拉挤成型树脂传递模成型四·树脂基复合材料的应用举例先进树先进树脂基复合材料在军用飞机上的应用20多年来走过了一条由小到大由弱到强,由少到多,由结构受力到增加功能的道路。第三代歼击机如法国的Raflae、瑞典的JAs一39,树脂基复合材料用量分别达40%和30%,第四代歼击机如美国的F.22和F一35,树脂基复合材料用量分别达24%和30%以上。F一22飞机主要应用耐热150℃以上IM7中模量碳纤维增强韧性BMI复合材料,应用的主要部位包括前、中机身,机翼蒙皮,框,梁,壁板等,成型工艺技术主要为热压罐和RTM成型。20世纪60年代美国空军材料研究所将B纤维增强环氧树脂复合材料命名为先进复合材料