高中化学 4.3 复合材料的制造先进复合材料主要生产工艺介绍素材1 苏教版选修2

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先进复合材料主要生产工艺介绍

先进复合材料,具有轻质、高强、高模量、良好的抗疲劳性、耐腐蚀性、可设计性突出、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空航天及工业结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文着重介绍复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺。

复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后,主要取决于成型固化工艺。所谓成型固化工艺包括两方面内容,一是成型,这就是将预浸料根据产品的要求,铺制成一定的形状,一般就是产品的形状。二是进行固化,这就是使已经铺制成一定形状的叠层预浸料,在温度、时间和压力等因素下使形状固定下来,并能达到预计的使用性能要求。

复合材料及其制件的成型方法,是根据产品的外形、结构与使用要求,结合材料的工艺性来确定的。目前,已在生产中采用的成型方法有:

1、手糊成型--湿法铺层成型 2 、真空袋压法成型

3、压力袋成型

4、树脂注射和树脂传递成型

5、喷射成型

6、真空辅助树脂注射成型

7、夹层结构成型 8、模压成型

9、注射成型 10、挤出成型

11、纤维缠绕成形 12、拉挤成型

13、连续板材成型 14、层压或卷制成型

15热塑性片状模塑料热冲压成型 16离心浇注成型

本文主要介绍几种常用的工艺方法

1、手糊成型

手糊成型是聚合物基复合材料制造中最早采用和最简单的方法。其工艺过程是先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物,再在其上贴一层按要求剪裁好的纤维织物,用刷子挤压织物,使其均匀浸胶并排出气泡后,再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物,反复上述过程直至达到所需厚度。然后在一定压力和温度下加热固化成型,或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型,最后脱模得到复合材料制品。

手工铺贴方法的优点是可使蒙皮厚度有大的变化,进行局部加强,嵌入接头用的金属加强片,形成加强筋和蜂窝夹芯区等。手工铺层的缺点是生产效率低、成本高,不适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。

目前,手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量,如复合材料预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等,即采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割,从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。

2、挤出成型

挤出成型又称为挤塑,在加工中利用液压机压力在模具本身的挤出称压出。是指物料通

过挤出机料筒和螺杆间的作用,边受热融化,边被螺杆向前推送,连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。

挤出成型技术采用有隔离衬纸的单向预浸带,其裁剪、定位、铺叠、辊压均采用数控技术自动完成,由自动铺带机实现。多轴龙门式机械臂完成铺带位置的自动控制,铺带头上装有预浸带输送和切割系统,根据待铺放工件边界轮廓自动完成预浸带的铺放和特定形状位置的切割。预浸带在加热状态时,在压辊的压力作用下铺叠到模具表面。

随着自动铺带设备、编程、计算机软件、铺带技术以及材料的进一步发展,自动铺带的效率变得更高,性能更可靠,操作性更友好。与手工相比,先进铺带技术可降低制造成本的30%~50%,可成型超大尺寸和形状复杂的复合材料制件,而且质量稳定,缩短了铺层及装配时间,工件近净成型,切削加工及原材料耗费减少。目前,最先进的第五代铺带机是带有双超声切割刀和缝隙光学探测器的十轴铺带机,铺带宽度最大可达到300mm,生产效率可达到手工铺叠的数十倍。

3、热压法固化成型。

热压罐固化成型是航空航天复合材料结构件传统的制造工艺,它有产品重复性好、纤维体积含量高、孔隙率低或无孔隙、力学性能可靠等优点。热压罐固化的缺点主要是耗能高以及运行成本高等。而目前大型复合材料构件必需在大型或超大型热压罐内固化,以保证制件的内部质量,因此热压罐的三维尺寸也在不断加大,以适应大尺寸复合材料制件的加工要求。目前,热压罐都采用先进的加热控温系统和计算机控制系统,能够有效地保证在罐内工作区域的温度分布均匀,保证复合材料制件的内部质量和批次稳定性,如准确的树脂含量、低或无空隙率和无内部其他缺陷。这也是热压罐一直沿用至今的主要原因。

4、RTM成型。

RTM成型已是十分普及的工艺,它是以树脂转移成型为主体,包括各种派生的RTM技术,大约有25~30种之多,其中,RTM、真空辅助RTM(VARTM)、真空辅助树脂注射成型(VARI)、树脂膜熔浸成型(RFI)和树脂浸渍成形(SCRIMP)被称为RTM的5大主要成型工艺,也是目前应用最多的RTM工艺。

RTM的优点是成品的损伤容限高,可成型精度高、孔隙率小的复杂构件及大型整体件。RTM 成型的关键是,要有适当的增强预形件以及适当黏度的树脂或树脂膜。RTM要求树脂在注射温度下的黏度值低,第一代环氧树脂的粘度要求在500cps(0.5Pa·s)以下,以前对于较大尺寸的构件要求树脂黏度低于250cps(0.25Pa·s),RTM工艺的主要设备是各种树脂注射机和整体密闭型模具。

随着新型增强材料结构的不断创新,编织技术和预成形体技术与RTM技术相结合,形成了新的工艺发展和应用方向。如采用三维编织技术将增强材料预制成3D结构,然后再与RTM工艺复合,也可将纤维织物通过缝纫或粘结的方法,直接预制成制件形状,再采用RTM工艺成型复合材料。

5、模压成型

模压成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都实用的纤维复合材料成型方法。将定量的

复合材料工艺大全

复合材料工艺大全 复合材料成型工艺是复合材料工业的发展基础和条件。随着复合材料应用领域的拓宽,复合材料工业得到迅速发展,老的成型工艺日臻完善,新的成型方法不断涌现,目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种,并成功地用于工业生产。如: (1)手糊成型工艺--湿法铺层成型法; (2)喷射成型工艺; (3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术); (4)袋压法(压力袋法)成型; (5)真空袋压成型; (6)热压罐成型技术; (7)液压釜法成型技术; (8)热膨胀模塑法成型技术; (9)夹层结构成型技术; (10)模压料生产工艺; (11)ZMC模压料注射技术; (12)模压成型工艺; (13)层合板生产技术; (14)卷制管成型技术; (15)纤维缠绕制品成型技术; (16)连续制板生产工艺; (17)浇铸成型技术; (18)拉挤成型工艺; (19)连续缠绕制管工艺; (20)编织复合材料制造技术; (21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压成型工艺; (22)注射成型工艺; (23)挤出成型工艺; (24)离心浇铸制管成型工艺; (25)其它成型技术。 视所选用的树脂基体材料的不同,上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生产,有些工艺两者都适用。

复合材料制品成型工艺特点:与其它材料加工工艺相比,复合材料成型工艺具有如下特点: (1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下,复合材料的生产过程,也就是制品的成型过程。材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计,因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时,都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。 (2)制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体,成型前是流动液体,增强材料是柔软纤维或织物,因此用这些材料生产复合材料制品,所需工序及设备要比其它材料简单的多,对于某些制品仅需一套模具便能生产。 ◇成型工艺层压及卷管成型工艺 1、层压成型工艺 层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后,放入两个抛光的金属模具之间,加温加压成型复合材料制品的生产工艺。它是复合材料成型工艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电绝缘板和印刷电路板材。现在,印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中。 层压工艺主要用于生产各种规格的复合材料板材,具有机械化、自动化程度高、产品质量稳定等特点,但一次性投资较大,适用于批量生产,并且只能生产板材,且规格受到设备的限制。 层压工艺过程大致包括:预浸胶布制备、胶布裁剪叠合、热压、冷却、脱模、加工、后处理等工序。 2、卷管成型工艺 卷管成型工是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法,其原理是借助卷管机上的热辊,将胶布软化,使胶布上的树脂熔融。在一定的张力作用下,辊筒在运转过程中,借助辊筒与芯模之间的摩擦力,将胶布连续卷到芯管上,直到要求的厚度,然后经冷辊冷却定型,从卷管机上取下,送入固化炉中固化。管材固化后,脱去芯模,即得复合材料卷管。

复合材料工艺与设备复习材料

复合材料工艺与设备 增强纤维(CF,GF)的生产工艺与设备(表面处理工艺与设备) 玻璃纤维在生产过程中辅助材料的作用:浸润剂的种类,作用 种类:增强型浸润剂和纺织型浸润剂; 作用:1、润滑-保护作用;2、粘结-集束作用; 3、防止玻璃纤维表面静电荷的积累;4、为玻璃纤维提供进一步加工和应用所需要的特性;5、使玻璃纤维获得与基材有良好的相容性及界面化学结合或化学吸附等性能 C纤维生产工艺中,惰性气体和张力的作用 惰性气体作用:①保护新生产的纤维不受氧化②作为传热介质③排除裂解产物(非C元素)。张力的作用:①使分子取向②使分子结构规整③产生轴向拉伸应力 增强纤维在表面处理工艺中的影响因素 玻璃纤维表面处理的影响因素:①处理剂的种类;②偶联剂的用量1~%;③处理方法(前处理法、后处理法、迁移法);④烘焙温度与时间(偶联剂与GF的硅层结构的最佳结合程度); ⑤偶联剂溶液的配制(PH值的调节,一般用5%的氨水)。 手糊成型工艺与设备 手糊工艺的特点:优点:1、守护成型不受产品尺寸和形状的限制,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、制品树脂含量高,耐腐蚀性好;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。 原材料选择原则:1、产品设计的性能要求;2、手糊成型工艺要求;3、价格便宜,材料容易取得。聚合物基体的选择原则:1、能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物得产生。2、能配制成粘度适当的胶液,适宜手糊成型的胶液粘度为。3、无毒或低毒;4、价格便宜。增强纤维的选择原则:以玻璃纤维为例,工艺特点:1、很好的疏松性;2、铺覆的变形性;3、纤维的均匀性。 先进手糊法的种类:喷射成型、热压釜、树脂传递模塑与反应注射模塑。 RTM(树脂传递模塑)基本工艺过程:将液态热固性树脂及固化剂,由计量设备分别从储桶

复合材料概论

复合材料概论 王荣国武卫莉谷万里主编 复习 第一章总论 复合材料定义:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料;在复合材料中通常有一个相为连续相,称为基体,另一相为分散相,陈伟增强材料。 生产量较大,适用面广,性能相对较低的为常用复合材料,高精尖的为先进复合材料。 复合材料的命名:玻璃纤维环氧树脂复合材料、玻璃/环氧复合材料,玻璃纤维复合材料,环氧树脂复合材料,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。 常用的分类方法: 1.按增强材料形态分类(连续纤维复合、短纤维复合、颗粒复合、编织复合) 2.按增强材料纤维种类分类(玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、混合)3.按基体材料分类(聚合物基、金属基、无机非金属基) 4.按材料作用分类(结构复合材料、功能复合材料) 复合材料的共同特点: 1.可综合发挥各组成材料的优点 2.可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造(最大特点!!) 3.可制成所需的任意形状的产品 聚合物基复合材料的主要性能: 1.比强度、比模量大 2.耐疲劳性能好

3.减震性能好 4.过载时安全性能好 5.具有多种功能性 6.良好的加工工艺性 金属基复合材料的主要性能 1.高比强度、比模量 2.导热导电性能优良 3.热膨胀系数小、尺寸稳定 4.良好的高温性能 5.耐磨性好 6.良好的疲劳性能 7.不吸潮、不老化、气密性好 陶瓷基复合材料的主要性能:强度高、硬度大、耐高温、抗氧化、高温下抗磨损性能好、耐化学腐蚀性优良、热膨胀系数和相对密度较小;断裂韧性低,限制其为结构材料使用。 复合材料力学性能取决于增强材料的性能、含量和分布,取决于基体材料的性能和含量 第二章复合材料的基体材料 1 基体材料是金属基复合材料的主要组成,起着固结增强物、传递和承受各种载荷(力热电)的作用。 2 金属基:铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合金、铜与铜合金、锌合金、铅、钛铝、镍铝金属间化合物等 3 在连续纤维增强金属基复合材料中基体的主要作用是以充分发挥增强纤维的性能为主,基体本身应与纤维有良好的相容性和塑性,而并不要求基体本身有很高的强度。

电解铜箔电解液制造工艺流程

1.电解铜箔生产工艺 电解铜箔自20 世纪30 年末开始生产后,被用于电子工业,随着电子工业的发展,电解铜箔的品质在不断提高,其制造技术也在快速发展,各铜箔生产企业及相关研究单位对电解铜箔制造技术的研究也取得了相当大的进步,形成多家多种电解铜箔制造技术,各企业生产电解铜箔的关键技术千差万别,但无论关键技术及其具体工艺区别有多大,作为电解铜箔制造的工艺过程都大致包括电解液制备、原箔制造、表面处理、分切加工以及相关的检测控制、附属配备等工序。基本工艺流程如图5-1-1 。 5.11工艺流程 2.电解液的制备 电解液制备是电解铜箔生产的第一道工序,主要就是将铜料溶解成硫酸溶液,并经一系列过滤净化,制备出成分合格、纯净度很高的电解液。电解液质量的好坏,直接影响着铜箔产品品质的好坏,不但影响铜箔的内在质量,还影响铜箔外观质量。因此,必须严格控制溶铜造液过程所用的原料辅料,还要严格控制电解液制备的生产设备和操作过程。 作为制备电解液过程,所用的原料有电解铜、裸铜线、铜元杆、铜米等。要求原料含铜纯度必须达到99.95% 以上,铜料中各种杂质如Pb 、Fe、Ni 、As 、Sb 、AI 、S 及有机杂质等必须符合GB 4667-1997《电解阴极铜》国家标准中一号铜要求。硫酸作为一种重要的材料,生产过程中必不可少,其质量也要达到国家标准化学纯级技术要求。 (1).几种常见的电解液制备工艺流程 第一种流程

第二种流程 第三种流程

第四种流程 3. 电解液制备过程 上面仅列举了4 种有代表性的电解液制备工艺流程,除此之外,由于各铜箔生产企业技术水平、设备条件、配套能力等区别,以及生产铜箔档次要求的不同,在电解液制备循环方式上都有一定的区别。虽然电解液循环方式不同,但其机理都是一样的,都包含有铜料溶解、有机物去除、固体颗粒过滤、温度调整、电解液成分调整等作用和目的。 首先将经过清洗的铜料及硫酸、去离子水加入到具有溶解能力的溶铜罐中,向罐内鼓人压缩空气,在加热(一般为50-90 t) 条件下,使铜发生氧化,生成的氧化铜与硫酸发生反应,生成硫酸铜水溶液,当溶解到一定cu2 + 浓度(一般为120 -150 gIL) 时,进入原液罐(或经过滤后再到原液罐),与制筒机回流的贫铜电解液(一般为70 -100 gIL) 混合,以使电解液成分符合工艺要求,然后再经过一系列活性炭过滤、机械过滤、温度调整等设备及过程后,把符合工艺要求的电解液送人制筒机(或称电解机组)进行原箱生产制造。在实际生产过程中,电解液都是循环使用的,不断的从制循机中生产原筒,消耗电解液中的铜,而由溶铜罐不断溶铜,再经一系列过滤、温度调整、成分调整后,不断送人制筒机。这其中,利用活性炭吸附掉电解液中的有机物(包括有机添加剂) ,机械过滤滤掉(截留) 电解液中的固体颗粒物。 电解制备过程不但要保证电解液连续不断地循环,还要及时调整并控制好电解液成分(含铜、含硫酸浓度)、电解液温度、循环量匹配等技术指标。 4. 电解液制备主要工艺参数 电解液工艺指标是一个非常重要的参数,在很大程度上决定着电解铜锚质量,决定着溶铜造液的能力和电解液制备所用的设备规格和数量,电解液各工艺

Cu-Fe基金刚石复合材料金刚石石墨化的热力学及动力学分析

Cu-Fe基金刚石复合材料金刚石石墨化的 热力学及动力学分析 张杰李文生董洪峰刘毅李亚明 (兰州理工大学甘肃省有色金属新材料国家重点实验室兰州 730050) 摘要利用真空热压烧结技术制备切屑大理石和花岗岩的Cu-Fe基金刚石复合材料锯片刀头。通过热力学和动力学理论计算分析及扫描电镜、X射线衍射仪和激光拉曼光谱仪试验分析判断烧结刀头中金刚石的石墨化程度。结果表明:1093K、13MPa真空烧结刀头中的金刚石在热力学上不稳定,金刚石-石墨相变可以自发进行;但在动力学上是稳定的,金刚石石墨化概率可忽略不计。拉曼光谱和X射线衍射分析验证了实验中金刚石没有发生石墨化。 关键词Cu-Fe基复合材料;金刚石;石墨化;热力学;动力学 0 引言 从上世纪30年代粉末冶金技术进入金刚石工具制造业以来,特别是1954年人造金刚石的诞生,使得金刚石工具制造业获得了迅速的发展。金刚石工磨具广泛应用于地质勘探、石材、机械、汽车及国防工业等各个领域制造,机械加工用的磨具、地质钻头及石材锯切工具等[1,2]。特别是金属基金刚石工磨具作为一种特殊的复合材料,以其特有的性能在非金属及硬脆材料加工方面(70%应用于石材开采加工)获得了愈来愈广泛的应用[3,4]。由于Co与金刚石相匹配的各种优良性能,传统的金刚石工具大部分是以Co(18-25wt.%)为粘结剂金属,但是在我国,钴资源极其匮乏,而且是重要的战略物质,这就导致钴的价格是居高不下,所以现在研究代钴配方成为一个热点[5,6,7]。而Cu-Fe基复合材料又是近期发展起来的新型材料,它具有高强度、高导电率及良好的导热性,且硬度高、耐磨性好,受到越来越广泛的应用[8],兰州理工大学采用真空热压烧结方法制备了低钴含量的Cu-Fe基金刚石复合材料刀头,用以切屑大理石和花岗岩[2]。 金刚石的石墨化严重影响金刚石的热导率、强度、硬度以及结构等,使其在界面处容易产生应力集中而导致显微裂纹的出现,在应用过程中发生非正常断裂或金刚石早期脱落, 严重影响金刚石工磨具的使用性能。总所周知,在低温条件下金刚石是亚稳相,而高温下便自发转化为石墨相。 本文对制备的以Cu-Fe基粉末为结合剂的金刚石刀头中金刚石的石墨化进行实验分析,并进行热力学和动力学理论验证,为金刚石工磨具制造工艺提供实验及理论依据。 1 实验方法 1.1 试样制备 制备Cu-Fe基粉末烧结金刚石复合材料刀头胎体的化学成分(质量分数)如表1所示。电解铜粉粒度为200~250目、纯度≥99.7%,铁粉为氧化还原铁粉,粒度180~200目,纯度≥99.7%。钴粉和镍粉为电解粉末,粒度250~300目、纯度≥99.7%。金刚石选用MBD12型,粒度40~50目。

复合材料制造工艺

复合材料制造工艺 第一章概述 材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把材料、信息、能源作为社会文明的支柱;80年代以高技术群为代表的新技术革命,又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分。复合材料作为材料科学中一枝独立的新的科学分支,已经得到了广泛的重视,正日益发展并在许多工业部门中得到广泛运用,成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方面。 鉴于材料的重要的基础地位和作用,每一次科学技术的突飞猛进,都对材料的性能提出了越来越高、越来越严和越来越多的要求。现如今在许多方面,传统的单一材料已经不能满足实际需要,在这种情况下,人们以其充满智慧的头脑将材料的新的发展方向伸向一个更加广阔的领域——复合材料。 本文就将对复合材料的基本概念、加工中的理论问题、制备工艺与方法和典型的应用加以阐述,希望能够比较全面的对复合材料做一个介绍。 首先我们来给复合材料下一个明确的定义。根据国际标准化组织(International Organization for Standardization, ISO)为复合材料下的定义,复合材料(Compose Material)是由两种或者两种以上物理和

化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合材料的组份材料虽然保持其相对独立性,但是复合材料的性能却不是组份材料性能的简单加和,而是有着重要的改进。在复合材料中通常有一相为连续相(称为基体),而另一相为分散相(增强材料)。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的。两相之间存在着相界面,分散相可以是增强纤维,也可以是颗粒状或弥散的填料。 复合材料的出现和发展,是现代科学技术不断进步的结果,也是材料设计方面的一个突破。它综合了各种材料如纤维、树脂、橡胶、金属、陶瓷等的优点,按照需要设计,复合成为综合性能优异的新型材料。可以预见,如果用材料作为历史分期的依据,那么,继石器、青铜、铁器、钢铁时代之后,在21世纪,将是复合材料的时代。 在概述的余下一些篇幅中,我们来大致了解一下关于复合材料的一些基本内容。 一、复合材料的命名和分类 复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名。将增强材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面,再加上“复合材料”即为材料名。为书写简便,也可仅写增强材料和基体材料的缩写名称,中间加一条斜线隔开,后面再加“复合材料”。有时为了突出增强材料或者基体材料,视强调的组份不同也可将不需强调的部分加以省略或简写。 复合材料的分类方法很多,常见的分类方法有以下几种:

木塑复合材料概述

木塑复合材料 摘要:木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质,是实木的理想替代品,它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势,并对木塑复合材料的优缺点进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词:木塑;性能;加工工艺;分类;应用;发展趋势 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要。同时,塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料,添加部分相关改性剂,经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品,人们由此可节约大量的森林资源,处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉,故可大大有利于保护并改善生态环境,是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来,以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料,或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料,均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点: (1)原料资源化,其生物质材料部分基本分为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新、旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用; (2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%; (3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害; (4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势; (5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。

碳碳复合材料概述

碳/碳复合材料概述 摘要本文介绍了碳碳复合材料的发展、工艺、特性以及应用。 关键词碳碳复合材料制备工艺性能应用 1前言 C/C复合材料是指以碳纤维或各种碳织物增强,或石墨化的树脂碳以及化学气相沉积(CVD)所形成的复合材料。碳/碳复合材料在高温热处理之后碳元素含量高于99%, 故该材料具有密度低,耐高温, 抗腐蚀, 热冲击性能好, 耐酸、碱、盐,耐摩擦磨损等一系列优异性能。此外, 碳/碳复合材料的室温强度可以保持到2500℃, 对热应力不敏感, 抗烧蚀性能好。故该复合材料具有出色的机械特性, 既可作为结构材料承载重荷, 又可作为功能材料发挥作用, 适于各种高温用途使用[1]。因而它广泛地应用于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。 2碳碳复合材料的发展 碳碳复合材料是高技术新材料,自1958年碳碳复合材料问世以来,经历了四个阶段: 60年代——碳碳工艺基础研究阶段,以化学气相沉积工艺和液相浸渍工艺的出现为代表; 70年代——烧蚀碳碳应用开发阶段,以碳碳飞机刹车片和碳碳导弹端头帽的应用为代表; 80年代——碳碳热结构应用开发阶段,以航天飞机抗氧化碳碳鼻锥帽和机翼前缘的应用为代表; 90年代——碳碳新工艺开发和民用应用阶段,致力于降低成本,在高性能燃气涡轮发动机航天器和高温炉发热体等领域的应用。 由于碳碳具有高比强度、高比刚度、高温下保持高强度,良好的烧蚀性能、摩擦性能和良好抗热震性能以及复合材料的可设计性,得到了越来越广泛的应用。当今,碳碳复合材料在四大类复合材料中就其研究与应用水平来说,仅次于树脂基复合材料,优先于金属基复合材料和陶瓷基复合材料,已走向工程应用阶段。从技术发展看,碳碳复合材料已经从最初阶段的两向碳碳复合材料发展为三向、四向等多维碳碳复合材料;从单纯抗烧蚀碳碳复合材料发展为抗烧蚀—抗侵蚀和抗烧蚀—抗侵蚀—稳定外形碳碳复合材料;从但功能材料发展为多功能材料。目前碳碳复合材料面对的最主要问题是抗氧化问题[2]。 3碳碳复合材料的制备加工工 艺[3] C/ C 复合材料的制备工艺: 碳 纤维的选择→胚体的预制成型→胚体 的致密化处理→碳碳复合材料的高温 热处理(如图[4]) 3.1碳纤维的选择 CF 的选择可以改变碳碳复合材 料的力学和热力学性能。纤维的选择 主要依赖于成本、织物结构、性能及 纤维的工艺稳定性。 常用CF 有三种, 即人造丝CF, 聚丙烯腈( PAN ) CF 和沥青CF。 3.2坯体的预制成型 坯体的成型是指按产品的形状和性能要求先把CF 预先成型为所需结构形状的毛坯, 以便进一步进行C/ C 复合材料的致密化处理工艺。

金刚石_铜复合材料热导率研究

金刚石/铜复合材料热导率研究* 刘永正 (北京航空材料研究院先进复合材料国防科技重点实验室,北京100095) 摘 要: 采用放电等离子烧结法制备了金刚石/铜复合材料,并研究了增强体粒径及体积分数对复合材料热导率的影响。结果表明复合材料的热导率随粒径的增大而略有增加,当体积分数10%时热导率最高。X 射线衍射谱图显示制备过程中金刚石未发生石墨化。关键词: 金刚石/铜;复合材料;热导率 中图分类号: TB331文献标识码:A 文章编号:1001 9731(2009)增刊 0323 03 1 引 言 随着电子技术的不断发展,电子元器件集成化程度越来越高,发热量也越来越大,微处理器及功率半导体器件在应用过程中常常因为温度过高而无法正常工作。散热问题是电子信息产业发展面临的主要技术瓶颈之一[1,2]。金刚石的室温热导率为600~2200W/(m K),热膨胀系数0.810-6/K[3]。目前人工合成金刚石技术已十分成熟,生产成本大幅下降,使人造金刚石在复合材料中的大规模应用成为可能。如何发挥金刚石的高导热性质来制备各种复合材料,是各国科学家广泛关注的问题[4~7]。 在金属材料中,铜具有良好的热导率,但其热膨胀系数过大,因此可以考虑以铜为基体,金刚石颗粒为增强体制备金刚石/铜复合材料。本文采用放电等离子烧结法制备了金刚石/铜复合材料,主要研究了金刚石的粒径及体积分数对复合材料热导率的影响。 2 实 验 实验用原料为电解铜粉(纯度99.7%),人造金刚石为颗粒形状不规则的普通研磨级单晶金刚石(粒径分别为20~30、40~60、60~80 m)。将金刚石颗粒与铜粉按金刚石所占体积分数分别为5%、10%、20%、40%、60%进行配料,然后在混料机中进行混料。将混合后的粉末装入直径 20m m的石墨模具中,在SPS 1050T放电等离子烧结炉中真空加压烧结,压力20M Pa,烧结温度900!,到温后保温5min,随炉冷却至200!后取出。 采用线切割的方法加工 10m m3m m的圆片,采用Archim edes排水法测量复合材料的密度,用LFA447激光导热性能测试仪测定材料的热扩散系数和比热,并计算出材料的热导率;采用JSM 5600LV型扫描电子显微镜观察复合材料的微观形貌;采用D8 Adv ance X射线衍射仪对复合材料进行物相分析。 3 结果与讨论 3.1 粒径对复合材料热导率的影响 表1为采用放电等离子烧结法制备的40%(体积分数)的金刚石/铜复合材料的热导率对比数据。一般来说,金刚石的粒度越细,缺陷越少,导热性能也越好;但另一方面粒度越细,比表面积越大,复合材料中增强体与基体的结合界面越多,界面处的热损耗也越多。在金刚石/铜复合材料体系中,粒径大小带来的界面的影响要大于颗粒本身缺陷的影响,因此复合材料的热导率随着金刚石粒径的增大而略有增加。 表1 不同粒径的金刚石/铜复合材料性能Table1T he properties of diamond/copper composites w ith different sizes of diamo nd particles 样品粒径( m)热导率(W/(m K)) 1#20~30248 2#40~60251 3#60~80256 3.2 金刚石含量对复合材料热导率的影响 对于颗粒增强金属基复合材料的热导率是可以根据基体和颗粒材料的热导率以及颗粒在基体中的含量来进行计算的。比较重要的有Brugg em an理论模型、Lew is和Nielsen半经验模型、M ax w ell理论模型等[8],这些模型的建立基础是:圆球形增强体颗粒在基体中均匀分布,颗粒与基体界面忽略不计。H assel man和Johnson在M axw ell理论的基础上考虑了颗粒对热导率的影响,将单一颗粒体积分数的函数转变为与增强体颗粒体积分数、尺寸大小的函数,并引入了界面热阻的概念,具体方程式如下[9]: 323 刘永正:金刚石/铜复合材料热导率研究 *基金项目:国防科技重点实验室基金资助项目(9140C4403080705) 收到稿件日期:2009 05 15 通讯作者:刘永正 作者简介:刘永正 (1980?),男,黑龙江齐齐哈尔人,工程师,主要从事新型复合材料研究。

电解铜箔表面结构及性能影响因素

西安工业大学 题目:电解铜箔表面结构及性能影响因素 姓名:刘畅 专业:机械设计制造及其自动化 班级:080217班 学号:080217 指导教师:贾建利

电解铜箔表面结构及性能影响因素 摘要:对铜箔进行化学处理,考察阴极钛辊表面粗糙度及阴极钛辊的腐蚀对铜箔的性能及表面图像影响。研究结果表明:增加处理液中 Cu2+浓度及提高电流密度,有利于表面粗糙度增加,抗剥离强度增大,蚀刻因子 Ef 降低。若同时降低浸泡复合液中 Cu2+和 Zn2+浓度,增加 Sb2+浓度,则表面粗糙度及抗剥离强度降低,蚀刻因子增加;复合液中 Sb2+浓度增加也能使表面粗糙度增加,蚀刻因子增加,但是,抗剥离强度基本没有变化。添加 CuSO4后,阴极钛辊腐蚀速度下降,当 CuSO4质量浓度达到 20 g/L后,钛的耐腐蚀速度在 0.050 mm/a以下;当钛辊表面粗糙度 Rz降低时,电解铜箔表面相对平整,晶粒大小较均匀,排列较规则。 关键词:电解铜箔;化学处理;表面粗糙度;腐蚀 Abstract:Effects of surface roughness and erosion of titanium cathode drum on performance of electrolytic copper foils and surface images were studied by chemical treatments. The results show that surface roughness and contradict debonding intensity increases and etch factorial (Ef) decreases with the increase of copper concentration and electric current density. When the concentration of copper and zinc of leached compound solution decreases, surface roughness and contradict debonding intensity decreases but etch factorial (Ef) increases. When the concentration of Sb2+ of leached

常用复合材料介绍

非金属材料及复合材料 学习目标:了解非金属材料和复合材料的种类、性能特点及应用,特别是塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的性能特点及应用。 本章导读:塑料与橡胶为有机高分子材料,与金属相比质量轻,具有金属材料不可比拟的特殊性能,使用极为广泛;陶瓷为无机非金属材料,具有高硬度、耐蚀的性能,除日用陶瓷外,工业上使用的特种陶瓷更具有其独特的性能,在机械加工、航空航天、化学工业等领域都有应用;复合材料是由两种或多种材料组成的多相材料,具有较好的综合性能,其应用越来越受到广泛的重视,大家熟悉的玻璃钢、塑钢门窗、羽毛球拍等,都是用复合材料制造的。 第一节塑料与橡胶 塑料与橡胶属高分子材料,目前,全世界合成高分子材料的年产量按体积计已超过钢铁材料,并正以每年14%的速度增长,其使用领域广泛,涉及工业制造及日常生活。 高分子材料是由若干原子按一定规律重复地连接而成的长链分子,长链分子的最大伸直长度可达毫米级,其分子量一般大于5000。高分子材料按来源可分为天然高分子(天然橡胶、蚕丝、皮革、木材等)和合成高分子化合物(塑料、橡胶等)。 合成高分子化合物是由一种或几种单体(简单结构的低分子化合物)聚合而成的,因此高分子化合物又称高聚物或聚合物。如聚乙烯分子就是由单体乙烯经聚合反应连接而成: n(CH2=CH2)—— --[ CH2—CH2 ]-- n 乙烯聚乙烯 高分子化合物的化学组成一般并不复杂,是由重复连接的结构单元组成的,这种重复连接的结构单元称为“链节”,如聚乙烯中的 --[ CH-2—CH2 ]--。大分子链之间存在的相互作用力使链节连接起来,其连接方式决定了高分子化合物的性能。 一、塑料 1.塑料的组成 塑料的主要组成是合成树脂和添加剂。合成树酯是具有可塑性的高分子化合物的统称,它是塑料的基本组成物,它决定了塑料的基本性能,塑料中合成树酯含量一般为30%~100%。树酯在塑料中还起粘结剂的作用,许多塑料的名称是以树酯来命名的,如聚苯乙烯塑料的树酯就是聚苯乙烯;添加剂的作用主要是改善塑料的某些性能或降低成本,常用的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂等。

金刚石-铝复合材料的研究现状

金刚石/铝复合材料的国内研究现状 中国矿业大学(北京)材料系辛军伟 金刚石/铝复合材料的制备方法主要有液态浸渗法和粉末冶金法两大类。其中,粉末冶金法主要有放电等离子烧结法和高温高压烧结法;液态浸渗法又包括无压浸渗法、气体压力浸渗法、挤压铸造法。 国内关于金刚石和金属的复合材料的研究,有一大部分的研究工作是将金刚石复合材料作为超硬材料和刀具材料来看待,主要精力在于研究金刚石复合材料的硬度、成型工艺、耐磨性等方面,即金刚石和金属复合材料刀具和耐磨用具的制造加工。对于金刚石/铝复合材料作为新型导热功能材料的研究,国内有北京航空材料研究院、北京科技大学、北京有色金属研究总院、中南大学等单位有相关的科研结果报道。 制备金刚石/铝复合材料仍然存在许多难点,例如铝对金刚石的润湿性不够好,高温下金刚石有石墨化的倾向,铝可能会与金刚石反应等,这些因素均会导致材料的综合性能下降。因此,调节好铝和金刚石的比例,控制好制备过程中的工艺参数等,在改善金刚石与金属润湿性的同时,减小其界面热阻,对于获得稳定的高性能复合材料有十分重要的影响。 1、冯号,于家康,薛晨等.电子封装用金刚石/铝复合材料的显微组织与热膨胀性能[J],2010,19(4):59-62 中南大学冯号等人,用AlSi7合金做金属基体,用化学气相沉积法制备表面镀层,在750℃和6~7Pa的真空镀下微镀钛30min。通过气相沉积钛和金刚石表面碳反应生成碳化钛镀层。采用气体压力浸渗法制备出了金刚石/铝复合材料。但仅就其热膨胀系数进行研究,获得金刚石/铝复合材料的热膨胀系数在7.0×10-6~8.5×10-6之间。 2、陈惠,李尚劼,贾成厂等.金刚石粒径对高温高压法制备金刚石-铜复合材料性能的影响[J].复合材料制备与工艺,503-506 北京科技大学陈惠等人,本文采用高温高压法制备了金刚石-铜复合材料,分析了不同金刚石粒径对复合材料的微观组织、致密度和热导率性能的影响规律。结果表明:超高压法能够制备出致密度高达99%的金刚石-铜复合材料。随着金刚石粒径的增大复合材料热导率显著提高。当粒径为500~600μm时,热导率最高达318.7W/(m·K),高于传统电子封装材料的热导率,能够很好地满足高发热密度电子封装材料散热的要求。 3、刘永正.金刚石/铝复合材料影响因素研究[J].超硬材料工程,2009,21(5):15-17 北京航空材料研究院刘永正采用无压浸渗法制备了金刚石/铝复合材料,研究了浸渗温度、金刚石粒径、体积分数等因素对复合材料热导率的影响,在浸渗温度800℃下制备出热导率为298W/m.K、密度为3.17g/cm3的金刚石/铝复合材料。 4、郭静,孙久姗,孙璐等.铝-金刚石双相连续导热复合材料的制备[J].粉末冶金工业,2010,20(3):17-20 北京科技大学郭静等人,采用放电等离子烧结(SPS)工艺制备出了密度为3.05g/ cm3的铝-金刚石双相各自连续复合导热材料。但仅就制备方法和连续复合化工艺

金刚石复合镀层的研究现状

金刚石复合镀层的研究现状 工业上应用的材料经常是根据对强度的要求来选用的,但其表面性能,例如耐磨损性、抗腐蚀性、耐擦伤性、导电性不一定能满足要求。因此,需要选择不同的镀层以满足表面性能的要求。镀层的制备可通过机械镀、摩擦电喷镀、流镀、激光镀、浸镀、电泳涂装、复合电镀等技术来实现。近年来,高速发展起来的复合镀层以其独特的物理、化学、机械性能成为复合材料的新秀,得到广泛的关注,并已经被公认为一种生产技术。复合镀层是通过金属电沉积或共沉积的方法,将一种或数种不溶性的固体颗粒、纤维均匀地夹杂到金属镀层中所形成的特殊镀层。以超硬材料作为分散微粒,与金属形成的复合镀层称为超硬材料复合镀层。文中介绍的金刚石复合镀层就属于这一类。金刚石复合镀层的制备方法主要有化学复合镀和复合电沉积法。 1 金刚石颗粒与金属离子共沉积机理 在复合镀液中加入的金刚石颗粒具有很强的化学稳定性,施镀过程中它不参与任何化学反应,只是与化学(电化学)反应产生的金属离子共同沉积在基体的表面上。故化学镀和电沉积复合镀层都可用相同的机理来解释。在研究复合电镀共沉积过程中,人们曾提出3种共沉积机理,即机械共沉积、电泳共沉积和吸附共沉积。目前较为公认的是由N.Guglielmi在1972年提出的两段吸附理论。Gugliemi提出的模型认为,镀液中的微粒表面为离子所包围,到达阴极表面后,首先松散地吸附(弱吸附)于阴极表面,这是物理吸附,是可逆过程。其次,随着电极反应的进行,一部分弱吸附于微粒表面的离子被还原,微粒与阴极发生强吸附,此为不可逆过程,微粒逐步进入阴极表面,继而被沉积的金属所埋入。 该模型对弱吸附步骤的数学处理采用Langmuir吸附等温式的形式。对强吸附步骤,则认为微粒的强吸附速率与弱吸附的覆盖度和电极与溶液界面的电场有关。王森林等研究耐磨性镍金刚石复合镀层的共沉积过程,结果表面:镍金刚石共沉积机理符合Guglielmi的两步吸附模型,其速度控制步骤为强吸附步骤。到目前为止,复合电沉积和其它新技术、新工艺一样,实践远远地走在理论的前面,其机理的研究正在不断的发展之中。2金刚石复合镀层的制备及应用 2.1 化学复合镀金刚石 化学镀是不外加电流,在金属表面的催化作用下经控制化学还原法进行的金属沉积过程。在镀液中加入不溶性微粒,使之与金属共沉积,即可得到复合镀层。化学复合镀不需电源和辅助阳极,不受基体材料形状的影响,可在材料的各部位均匀沉积,镀层致密硬度高,以及自润滑性、耐热性、耐腐蚀性和特殊的装饰性。在航空、机械、化工、冶金及核工业等方面有广泛的应用。复合化学镀镍镀层的性质随着选用微粒种类不同而异。金刚石有多种类型,大致可分为两类:单晶和多晶。制备复合材料所选用的金刚石类型取决于复合材料的最终用途。单晶金刚石适用于研磨和磨削,因其表面特征是具有尖锐的边角。 金刚石锉和砂轮等是用复合镀层作为功能面,易采用天然单晶金刚石。耐磨的复合材料不能含有单晶金刚石,因其粗糙的表面易磨损配对面,一般采用爆炸法人造多晶金刚石。化学镀镍-多晶金刚石复合材料具有良好的表面防护和抗擦伤性能。薄层的化学镀镍-金刚石作为中间层可以提高镍铬电镀沉积物的抗腐性,是最早镀制的化学镀复合材料之一,现在此种镀层则主要用于抗磨。表1是Taber实验机测定金刚石镀层耐磨性结果[6],较对比试样硬铬高4倍,也优于工具钢及硬质合金。

复合材料的发展概述

复合材料的发展 摘要:材料是科学技术发展的基础,复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料,对科学技术的发展产生了极大的推动作用。对航空航天事业的影响尤为显著。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料,如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土,到随后发展起来的微观复合材料:聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现,同时,随着科学技术的发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料的性能要求越来越高,因而对复合材料也提出了更高的要求。 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料公业水平,已经成为衡量其科技以经济实力的标志之一,先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争力优势的源泉。在未来的发展中,只有复合材料有可能大概率的提高。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂,在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大型身手,它与高性能纤维PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S与E玻璃纤维复合,便成为不可代替的重要的基体纤维和结构纤维,广泛运用在电子电力、航空航天、运动器材、建筑补强、压力管维、化工防腐等

六大领域。普遍认为今后先进复合材料将按四个方向发展,即低成本、高性能、多功能和智能化。本文简要介绍这四个方面的发展前景。 关键词:低成本;多功能;高性能;智能化 经过20世界60年代末期使用,树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力结构,后又逐渐进入工业其他领域。70年代末期发展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和陶瓷纤维与金属复合,特别是鱼轻金属复合,形成了金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,已广泛应用于航空航天等高科技领域。80年代开始,逐渐出现了陶瓷复合材料。复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视,因而发展极快。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振

SMC复合材料介绍精编版

S M C复合材料介绍集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

S M C复合材料介绍SMC是Sheetmoldingcompound的缩写,SMC复合材料,SMC模塑料即片状模塑料(俗称玻璃钢材料)。主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂,填料及各种助剂组成。SMC具有优越的电气性能,耐腐蚀性能,质轻及工程设计容易、灵活等优点,其机械性能可以与部分金属材料相媲美,因而广泛应用于电气、电子、车辆、建筑、化工、航空等行业中。 SMC复合材料作为目前世界上最先进和最为推广的电气设备外壳制造材料,有着与其它非金属材料和金属材料无法比拟的优势: 一、优良的电气绝缘性能:SMC是一种优异的绝缘材料;具有高性能的绝缘电阻,防止漏电,在高度频下能保持良好的介电性能,不反射、不阻断微波的传播,不生锈可长期使用。绝缘防护和抗爬电指标符合DIN/VDE 相关标准。这种材料不仅具有极佳的电绝缘性,而且在高频下亦能保持良好的介电性能,不受电磁作用,不反射电磁波。 二、优质的阻燃材料:SMC复合材料阻燃性能可达到FVO级,烟气毒性等级为准安全级。我公司的材料可满足国内外UL94要求。 三、优良的耐腐蚀性能:SMC复合材料可有效抵海水、汽油、酒精、电解盐、醋酸、盐酸、钠钾化合物、尿、沥青、各种酸碱土壤及酸雨的腐蚀。产品本身具有良好的抗老化性能,且制品表面具有一层耐紫外线能力极强的防护层,双重防护合产品具有更高的抗老化性能。

四、优良的机械性能:SMC复合材料主要由优异的绝缘材料维网状分子结构和特种增强纤维共同作用,使该材料具有良好的抗冲性,易于机械加工,便于钻孔和切割,定位准确,具有很高的拉伸强度、弯曲和冲击韧性。 五、环保无毒材料:SMC复合材料是一种不含卤素,无对人体有害物质,是一种新型的环保材料,满足未来绿色发展需要。 六、热导率低、膨胀系数小:SMC复合材料是一种耐高温热变形率低,绝热性可降低环境温差对箱体内部的影响,同金属材料相比可有效减少箱体内部凝露的发生。 七、优异的耐紫外线抗老化性能:在非金属材料中,纤维增强聚酯材料有着优秀的抗老化性能。经过抗老化性能测试表明,使用地点不同,所处气候带不同,其表面最大老化程度小因此对箱体的机械性能没有明显的影响。令外我公司可采取了一种特殊的耐紫外线表面处理工艺,更加强化了其耐老化性能。 八、使用寿命长:SMC复合材料所制造的电气设备箱体外壳,能适合各种恶劣天气,使用寿命长,其寿命远远超过了金属等传统材料。 九、质轻安装方便:SMC复合材料所制造的电气设备箱体外壳,生产工艺快、造形美观安装方便。箱体采用模压高温一次成形或开板式结构组合,模块化安装,适于搬运,安装简单,可现场组装或拆卸,使用方便。适合应用于人流密公共场所或人员长期触及到电气设备外壳的场所,能避免箱体触电现象的发生。

复合材料成型工艺

树脂基复合材料成型工艺介绍(1):模压成型工艺 模压成型工艺是复合材料生产中最古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内,经加热、加压固化成型的方法。模压成型工艺的主要优点:①生产效率高,便于实现专业化和自动化生产;②产品尺寸精度高,重复性好;③表面光洁,无需二次修饰;④能一次成型结构复杂的制品;⑤因为批量生产,价格相对低廉。 模压成型的不足之处在于模具制造复杂,投资较大,加上受压机限制,最适合于批量生产中小型复合材料制品。随着金属加工技术、压机制造水平及合成树脂工艺性能的不断改进和发展,压机吨位和台面尺寸不断增大,模压料的成型温度和压力也相对降低,使得模压成型制品的尺寸逐步向大型化发展,目前已能生产大型汽车部件、浴盆、整体卫生间组件等。 模压成型工艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种:①纤维料模压法是将经预混或预浸的纤维状模压料,投入到金属模具内,在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行,用途广泛。根据具体操作上的不同,有预混料模压和预浸料模压法。 ②碎布料模压法将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块,然后在金属模具中加温加压成型复合材料制品。③织物模压法将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液,然后放入金属模具中加热加压成型为复合材料制品。④层压模压法将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物,裁剪成所需的形状,然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。⑤缠绕模压法将预浸过树脂胶液的连续纤维或布(带),通过专用缠绕机提供一定的张力和温度,缠在芯模上,再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。⑥片状塑料(SMC)模压法将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料,然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。⑦预成型坯料模压法先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料,将其放入金属模具中,然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物),在一定的温度和压力下成型。 模压料的品种有很多,可以是预浸物料、预混物料,也可以是坯料。当前所用的模压料品种主要有:预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。 1、原材料 (1)合成树脂复合材料模压制品所用的模压料要求合成树脂具有:①对增强材料有良好的浸润性能,以便在合成树脂和增强材料界面上形成良好的粘结;②有适当的粘度和良好的流动性,在压制条件下能够和增强材料一道均匀地充满整个模腔;③在压制条件下具有适宜的固化速度,并且固化过程中不产生副产物或副产物少,体积收缩率小;④能够满足模压制品特定的性能要求。按以上的选材要求,常用的合成树脂有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基树脂、呋喃树脂、有机硅树脂、聚丁二烯树脂、烯丙基酯、三聚氰胺树脂、聚酰亚胺树脂等。为使模压制品达到特定的性能指标,在选定树脂品种和牌号后,还应选择相应的辅助材料、填料和颜料。 (2)增强材料模压料中常用的增强材料主要有玻璃纤维开刀丝、无捻粗纱、有捻粗纱、连续玻璃纤维束、玻璃纤维布、玻璃纤维毡等,也有少量特种制品选用石棉毡、石棉织物(布)和石棉纸以及高硅氧纤维、碳纤维、有机纤维(如芳纶纤维、尼龙纤维等)和天然纤维(如亚麻布、棉布、煮炼布、不煮炼布等)等品种。有时也采用两种或两种以上纤维混杂料作增

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