树脂基复合材料
树脂基复合材料
树脂基复合材料随着科学技术的不断发展，材料科学领域也在不断取得突破性进展。
树脂基复合材料作为一种重要的功能材料，在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到了广泛的应用。
它具有重量轻、强度高、耐腐蚀、设计自由度大等优点，因此备受青睐。
本文将就树脂基复合材料的概念、分类、制备方法、性能及应用进行介绍。
一、概念。
树脂基复合材料是由树脂作为基体，再加入填料、增强材料等组成的一种复合材料。
树脂通常选择环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯树脂等，而填料和增强材料则有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
树脂基复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
二、分类。
树脂基复合材料可以根据树脂的种类、增强材料的种类、制备工艺等进行分类。
按照树脂的种类，可以分为环氧树脂基复合材料、酚醛树脂基复合材料、不饱和聚酯树脂基复合材料等。
按照增强材料的种类，可以分为玻璃纤维增强树脂基复合材料、碳纤维增强树脂基复合材料、芳纶纤维增强树脂基复合材料等。
根据制备工艺的不同，可以分为手工层叠法、预浸法、注射成型法等。
三、制备方法。
树脂基复合材料的制备方法多种多样，常见的包括手工层叠法、预浸法、注射成型法等。
手工层叠法是最早的制备方法，其工艺简单，成本低，但生产效率低，质量不稳定。
预浸法是将增强材料浸泡在树脂中，然后烘干成型，工艺复杂，但成型速度快，质量稳定。
注射成型法是将树脂和增强材料混合后通过模具注射成型，工艺复杂，但成型速度快，适用于大批量生产。
四、性能。
树脂基复合材料具有优异的力学性能和耐腐蚀性能。
其强度和刚度远高于金属材料，比重却只有金属的三分之一至四分之一。
同时，树脂基复合材料具有优异的耐腐蚀性能，不易受到化学物质的侵蚀。
此外，树脂基复合材料还具有设计自由度大、成型工艺灵活等优点。
五、应用。
树脂基复合材料在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到了广泛的应用。
在航空航天领域，树脂基复合材料被用于制造飞机机身、飞机翼、航天器外壳等部件，以减轻重量、提高飞行性能。
树脂基复合材料的应用
树脂基复合材料的应用一、引言随着科技的不断进步，树脂基复合材料已经成为了现代工业制造中不可或缺的材料之一。
树脂基复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
二、树脂基复合材料的定义和分类1. 定义树脂基复合材料是由树脂作为基体，加入适量的增强剂和填充剂，经过混合、成型和固化等工艺制成的一种新型材料。
2. 分类（1）按照增强剂分类：碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、芳纶纤维复合材料等。
（2）按照树脂种类分类：环氧树脂复合材料、聚酰亚胺复合材料、酚醛树脂复合材料等。
（3）按照成型方法分类：注塑成型复合材料、压缩成型复合材料等。
三、树脂基复合材料的特点1. 轻质树脂基复合材料的密度约为金属材料的1/4，因此具有轻质的特点。
2. 高强度增强剂的加入使得树脂基复合材料具有很高的强度和刚度。
3. 耐腐蚀树脂基复合材料具有良好的耐腐蚀性能，可以应用于恶劣环境下。
4. 成型性好树脂基复合材料可以通过注塑、压缩成型等多种成型方法制造出各种形状的产品。
四、树脂基复合材料在航空航天领域中的应用1. 飞机结构件树脂基复合材料具有轻质、高强度等优点，在飞机结构件中得到了广泛应用。
例如：机翼、尾翼、垂直尾翼等。
2. 航天器部件在航天器部件中，树脂基复合材料可以用于制造推进器罩、导航罩等部件。
由于其轻质高强的特点，可以减少发射时所需的推力。
3. 卫星结构件卫星结构件需要具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，树脂基复合材料正是满足这些要求的理想材料。
五、树脂基复合材料在汽车制造领域中的应用1. 车身结构件树脂基复合材料可以用于制造车身结构件，例如：车门、引擎盖等。
由于其轻质高强的特点，可以减少汽车的重量，提高燃油效率。
2. 内饰部件树脂基复合材料还可以用于汽车内饰部件的制造，例如：仪表盘、门板等。
由于其成型性好的特点，可以制造出各种形状的内饰部件。
六、树脂基复合材料在建筑领域中的应用1. 建筑外墙板树脂基复合材料可以用于制造建筑外墙板，由于其耐候性好、防水性能强等特点，被广泛应用于建筑装饰。
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用
解析树脂基复合材料的性能及其有效应用树脂基复合材料是一种由树脂基体和增强材料组成的高性能材料，具有良好的力学性能、耐腐蚀性和耐磨性，在航天航空、汽车制造、建筑和其他领域具有广泛的应用。
本文旨在解析树脂基复合材料的性能及其有效应用。
树脂基复合材料的主要性能包括：高强度、低比重、抗腐蚀、耐磨损、绝缘、易成型等。
这些性能使得树脂基复合材料在各个领域都有广泛的应用。
一方面，树脂基复合材料可以在航天航空领域用于制造飞机、火箭、卫星等载具结构件，以及用于制造导弹、发动机部件等。
树脂基复合材料还可以在汽车制造领域用于制造车身、车顶、内饰件等，以及用于制造汽车引擎罩、车轮罩等。
树脂基复合材料还可以在建筑领域用于制造窗框、门框、楼梯扶手等结构件，以及用于制造管道、水箱、污水处理设备等。
树脂基复合材料的有效应用需要满足一定的条件。
需要选择适合的树脂基体和增强材料，以确保复合材料具有良好的性能。
目前常用的树脂基体有环氧树脂、不饱和聚酯树脂、酚醛树脂等，常用的增强材料有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
需要采用合理的制造工艺，以确保复合材料具有良好的成型性和表面质量。
还需要进行严格的质量控制，以确保复合材料具有一致的性能。
值得指出的是，树脂基复合材料还存在一些问题，例如：热膨胀系数大、耐高温性较差、易老化等。
解决这些问题需要通过改善树脂基体的性能、开发新型增强材料、改进制造工艺等手段，以提高树脂基复合材料的性能和应用范围。
树脂基复合材料具有良好的性能，可以在航天航空、汽车制造、建筑等领域发挥重要作用。
在今后的研究中，需要继续深入研究树脂基复合材料的性能和应用，以不断拓展其应用范围，推动相关领域的发展。
【注：本文2000字】。
树脂基复合材料
(四)根据临床修复过程
1.直接修复复合树脂
用于直接充填修复，目前的大多数复合树脂。
2.间接修复复合树脂
固化过程在体外，力学性能更好。
（五）根据固化方式
1.化学固化复合树脂（chemical cure）
又称自凝复合树脂，一组分含引发剂，另一组分含促进剂，混合后 室温2~5分钟固化。
可将无机填料含量提高到50%，可提高力学性能，降 低聚合收缩和吸水率。
2、 混合填料（hybrid filler）型
大颗粒填料（0.1~10μm）和少量超微填料混合组成。 粒子的表面积小，增稠作用小。 无机填料含量大，力学性能好，聚合收缩小。
根据填料粒度大小可分为：
细混合填料复合树脂（10μm） 超细混合填料复合树脂（5.0μm） 微混合填料复合树脂（不超3.0μm） 粒度越小，抛光性能越好。 前两者具有良好力学性能和抛光性能，称为通用型复合
而获得足够的有效贮存期。常用的阻聚剂是一些酚类 化合物，如对苯二酚。
2、颜料 为获得复合树脂与天然牙颜色相匹配
二、 固化反应
以甲基丙烯酸酯类为树脂基质的复合材料的固化反 应是活性自由基引发的聚合反应；
自凝复合树脂的聚合是引发剂和促进剂的氧化还原 反应产生的自由基引发的聚合反应；
光固化复合树脂通过可见蓝光引发聚合； 双重固化复合树脂用氧化还原反应引发和光引发相
化学固化型复合树脂在两组分调和时易夹裹空气形 成微小气泡，使表面变得粗糙，易粘附色素，使修 复体变色。
光固化复合树脂不易粘附色素，因此不易变色。
通常填料粒度越小，磨改抛光效果越好，表面光洁 度和审美性能佳。
纳米陶瓷修复材料
...之后
树脂基复合材料
定义
什么是复合材料?
顾名思义，所谓“复合”即含有多元多相的组合之义，简单地说，复合 材料就是用两种或两种以上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手 段组合而成的一种多相材料。从复合材料的组成及结构分析，其中一相 是连续的称基体相，另一相是分散的，被基体包容的称为增强相。增强 相与基体相之间有个交界面称为复合材料界面。
玻璃纤维制品品种与用维 芳纶纤维
树脂基复合材料原材料
添加剂 偶联剂 不饱和聚酯树脂的引发剂和促进剂 阻聚剂与缓聚剂 增韧剂与稀释剂 环氧树脂固化剂 抗氧剂 光稳定剂 热稳定剂 填料 脱模剂 着色剂与触变剂 阻燃剂 其他
玻璃纤维的成分及性能
生产玻璃纤维用的玻璃不同于其它玻璃制品的玻璃。目前国际 上已经商品化的纤维用的玻璃成分如下： 1、E-玻璃 亦称无碱玻璃，系一种硼硅酸盐玻璃。目前是应用最 广泛的一种玻璃纤维用玻璃成分，具有良好的电气绝缘性及机械性能， 广泛用于生产电绝缘用玻璃纤维，也大量用于生产玻璃钢用玻璃纤维， 它的缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境。 2、C-玻璃 亦称中碱玻璃，其特点是耐化学性特别是耐酸性优于 无碱玻璃，但电气性能差，机械强度低于无碱玻璃纤维10%～20%， 在我国中碱玻璃纤维占据玻璃纤维产量的一大半（60%），广泛用于 玻璃钢的增强以及过滤织物，包扎织物等的生产，因为其价格低于无 碱玻璃纤维而有较强的竞争力。 3、高强玻璃纤维 其特点是高强度、高模量，它的单纤维抗拉强 度为2800MPa，比无碱玻纤抗拉强度高25%左右，弹性模量 86000MPa，比E-玻璃纤维的强度高。用它们生产的玻璃钢制品多用 于军工、空间、防弹盔甲及运动器械。但是由于价格昂贵，目前在民 用方面还不能得到推广。
树脂基复合材料
树脂基复合材料树脂基复合材料是一种将多种共性结合在一起的新型材料，由纤维增强树脂基体和复合材料完成。
复合材料有着良好的力学性能、较少的收缩性和减震性，具有重量轻、抗拉强度高的特点，是现代航空航天设计中非常重要的一种材料。
树脂基复合材料是由聚合物树脂和纤维材料组成的。
聚合物树脂能够在正常使用温度范围内具有很好的机械性能和耐久性，而纤维材料则使电性能、热稳定性和疲劳耐久性等性能得到明显提高。
加工过程中，纤维材料能够把聚合物树脂均匀地分散在一起，这样可以使复合材料具有更高的强度和更强的感应响应。
树脂基复合材料具有很多优势。
首先，它具有较高的强度与轻质，重量轻，耐腐蚀，耐冲击，电气绝缘，耐湿热，机械性能稳定，施工容易，可再利用，价格低，安全性高等特点，激发了工程师的创新精神，从而使得复合材料在现代航空行业中变得越来越受欢迎。
其次，复合材料还具有很好的机械性能，其附加的纤维材料提高了韧性、抗拉强度、耐水蚀等特性，可以有效地提升工程结构的强度，从而实现高效可靠的航空设计。
复合材料也有一些缺点，其中最重要的是它的价格较高。
现代航空航天设计中经常使用复合材料，但由于它的价格昂贵，往往会给航空公司造成负担，削弱它们的竞争力。
另外，由于复合材料表面细小的纤维以及其物理性质的不稳定性，树脂基复合材料的力学性能也存在一定的局限性。
尽管复合材料存在一些缺点，但其积极的作用和优点已经被广泛地认识到。
复合材料表现出良好的机械性能和耐久性，并且具有体积小、质量轻、力学性能高、价格低等特点，运用在航空航天设计中得到广泛应用，其应用将使航空航天工程的范围更加广泛。
综上所述，树脂基复合材料是一种具有很多优势的新型材料，具有良好的力学性能、较少的收缩性和减震性，并且还具有重量轻、抗拉强度高等优点，在现代航空航天设计中得到广泛应用，它的应用将为航空航天研究和设计带来更多可能性。
树脂基复合材料简介
预浸料 预混料
二步法：降低孔隙 率，提高均匀性 B 预成型
D 脱模
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
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
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。
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
A
B
C
D
E
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
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；
树脂复合材料
树脂复合材料
树脂复合材料是一种由树脂基质和增强材料组成的复合材料。
树脂作为基质，
能够固定增强材料并传递载荷，而增强材料则能够增强树脂的力学性能，使其具有更高的强度和刚度。
树脂复合材料具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点，在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域有着广泛的应用。
首先，树脂复合材料的基本组成是树脂基质和增强材料。
树脂基质通常采用环
氧树脂、酚醛树脂、聚酯树脂等，而增强材料包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
这些材料的选择和比例的不同，能够制备出具有不同性能的树脂复合材料，满足不同领域的需求。
其次，树脂复合材料具有重量轻、强度高的特点。
相比于传统的金属材料，树
脂复合材料的密度更低，重量更轻，能够在保证强度的情况下减轻结构的重量。
同时，由于增强材料的加入，树脂复合材料的强度和刚度也更高，能够承受更大的载荷，具有优异的机械性能。
此外，树脂复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。
树脂基质能够有效地隔绝外界
介质的侵蚀，增强材料也能够提供一定的保护作用，使得树脂复合材料能够在恶劣环境下长期稳定地工作，具有较长的使用寿命。
总的来说，树脂复合材料是一种具有广泛应用前景的新型材料。
随着科技的不
断进步，树脂复合材料的制备工艺和性能将得到进一步提升，其在航空航天、汽车、船舶、建筑等领域的应用将会更加广泛。
相信随着树脂复合材料技术的不断发展，它将会为人类社会的发展和进步做出更大的贡献。
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透光性、抛光性能、及保持表面光滑的性能极佳，且耐磨 耗性能较好。
为了提高填料添加量，事先在工厂中通过机械强力混 合向树脂基质中加入较多的超微填料，后用机械方式 粉碎成预聚合填料。
将预聚合填料与超微填料添加到树脂基质，制出含有 预聚合填料的复合树脂。
用于牙齿缺损、缺失的直接或间接修复。
第一节 组成及固化反应
一、组成
（一）树脂基质
树脂基质是复合树脂的主体成分，主要作用是 将复合树脂的各组成粘附结合在一起，赋予可 塑性、固化特性和强度。
树脂基质由含两个或两个以上的甲基丙烯酸酯 官能团的单体构成。
树脂基质----双酚A双甲基丙烯酸缩水甘油酯（BIS-GMA）
结合来实施聚合。
第二节 复合树脂
一、分类
（一）按无机填料大小分类
1、 超微填料复合树脂 2、 混合填料复合树脂 3、 纳米填料复合树脂
1、 超微填料复合树脂
超微填料（microfiller）的初级粒子平均直径为0.04μm ，但相互黏附、聚集使粒径为0.4-0.7μm。
超微粒子表面积大，增稠作用大，填料的添加量一般不超 过38%，
1.流动性（flowable）复合树脂 较大的流动性，注射到牙齿的微小窝洞内。 无机填料含量少，弹性模量低。 固化深度可达4mm 大体积充填复合树脂。 2. 可压实复合树脂 无机填料含量高（70%~80%），充填时材料不易
从周围挤出，易压实，特别是容易形成良好的后牙邻 面接触点。该材料主要用于后牙较大缺损的修复。
（三）按应用部位分类
1.前牙（anterior）复合树脂 具有优良的色泽、半透明性和抛光性能。 超微填料复合树脂就是一种前牙复合树脂。
而获得足够的有效贮存期。常用的阻聚剂是一些酚类 化合物，如对苯二酚。
2、颜料 为获得复合树脂与天然牙颜色相匹配
二、 固化反应
以甲基丙烯酸酯类为树脂基质的复合材料的固化反 应是活性自由基引发的聚合反应；
自凝复合树脂的聚合是引发剂和促进剂的氧化还原 反应产生的自由基引发的聚合反应；
光固化复合树脂通过可见蓝光引发聚合； 双重固化复合树脂用氧化还原反应引发和光引发相
樟脑醌在促进剂存在下，受到波长为440-500nm光 线照射时，分解产生活性自由基，引发树脂基质和稀 释剂聚合固化。
3、热引发体系
常用的热引剂为过氧化苯甲酰。 加热过氧化苯甲酰至60~80℃时，就会分解出
自由基，引发单体及树脂聚合固化。
（四）其他成分
1、阻聚剂 为防止复合树脂在生产、运输、贮存过程中的聚合
树脂基复合材料
resin-based composite materials
树脂基复合材料（resin-based composite
materials）是以可聚合树脂为基体，以无机填料 或纤维为增强材料的一类复合材料。
包括复合树脂、聚酸改性复合树脂、纤维增强 树脂复合材料。
有相同或相似的组成和固化机制，性能上有一 定的共性。
1、颗粒Байду номын сангаас无机填料
石英粉(quartz) 钡玻璃粉 玻璃纤维粉 锶玻璃粉 含钡、锶有射线阻射性，便于X线观察。
2、无机填料外形、粒度及添加量
粒度越小，抛光性能越好； 圆形填料的抛光性能优于不规则外形的填料； 圆形填料强度优于具有尖锐棱角的填料； 填料含量越多，材料压缩强度越大，聚合收缩越小。 大多数微米级的无机填料为不规则形状，纳米级无机填
可将无机填料含量提高到50%，可提高力学性能，降 低聚合收缩和吸水率。
2、 混合填料（hybrid filler）型
大颗粒填料（0.1~10μm）和少量超微填料混合组成。 粒子的表面积小，增稠作用小。 无机填料含量大，力学性能好，聚合收缩小。
根据填料粒度大小可分为：
细混合填料复合树脂（10μm） 超细混合填料复合树脂（5.0μm） 微混合填料复合树脂（不超3.0μm） 粒度越小，抛光性能越好。 前两者具有良好力学性能和抛光性能，称为通用型复合
有芳香叔胺（tertiary amine）。 化学固化树脂基复合修复材料分为双组分，其中一组分
含有引发剂，另一组分含有促进剂，两组分混合后，氧 化剂与促进剂发生氧化还原反应，产生活性自由基，引 发树脂基质和稀释剂聚合固化。
2、光固化引发体系
由光敏剂和促进剂组成
常用的光敏剂是樟脑醌（camphoroquinone，CQ）， 促进剂有甲基丙烯酸二甲氨基乙酯。
-----氨基甲酸酯双甲基丙烯酸酯（UDMA） -----单体粘度大，不能混入足够量的无机填料，加入部分
低粘度稀释单体共同组成树脂基质。
稀释单体----双甲基丙烯酸二缩三乙二醇酯（TEGDMA或3G）
树脂基质将无机填料等组分结合起来形成可塑型的糊剂， 进一步通过交联反应由糊状物变成不溶（不熔）的坚硬固 体。
料多为球形。 搭配使用不同粒度的无机填料可以显著提高填料的添加
量，因为小填料可以充填大填料间的间隙。
3、增强材料与树脂基质间的结合
有机硅烷处理无机增强材料可以显著提高增强材料与 树脂间的结合。
有机硅烷使无机填料与树脂间形成化学结合。
（三）固化引发体系
1、氧化还原引发体系
引发剂（氧化剂）和促进剂（还原剂）构成 常用的引发剂是过氧化苯甲酰（BPO），常用的促进剂
甲基丙烯酸酯单体在固化时所发生的聚合收缩是复合树脂 的一大缺陷。
近年来，以环氧基为反应性端基的树脂被用作树脂基质。 环氧基在固化过程中经历开环聚合，聚合收缩明显小于甲 基丙烯酸酯类树脂，有利于提高修复体的边缘密合性。
（二）增强材料
显著提高材料的力学性能 减少树脂的聚合收缩 降低热胀系数 遮色和X射线阻射的作用
树脂。
3、 纳米填料复合树脂
由单分散纳米粒子（5~75nm）和纳米粒子团簇（ 0.6~1.4μm）构成。
通过优化配比，有效减少填料间的空隙，填料含量可 达79%。
聚合收缩较小，力学性能与混合填料型相当。
优异的抛光性能和表面光滑性能，在临床上作为通用 型复合树脂使用。
（二）按操作性能分类