纺织复合材料3
纺织结构复合材料分类
纺织结构复合材料分类纺织结构复合材料是一种由纤维素纤维和基体材料组成的复合材料。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐磨损、耐高温等优点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
根据纺织结构的不同特点和用途，可以将纺织结构复合材料分为以下几类。
一、三维编织复合材料三维编织复合材料是一种由三维编织纤维构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织复合材料可以用于制造飞机零部件、汽车零部件以及建筑结构等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
二、二维织物复合材料二维织物复合材料是一种由二维织物和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的柔韧性和可塑性，适用于制造需要弯曲和变形的零部件。
二维织物复合材料可以通过手工编织、机器编织或者预浸料等方法制备。
在制备过程中，需要考虑织物的纤维类型、纤维密度以及编织结构的优化，以提高复合材料的性能。
三、非编织纤维复合材料非编织纤维复合材料是一种由非编织纤维和基体材料构成的复合材料。
非编织纤维包括无纺布、纳米纤维以及纤维毡等。
这类复合材料具有较好的柔韧性和吸湿性，适用于制造衣物、过滤材料以及隔音材料等。
非编织纤维复合材料的制备过程相对简单，可以通过热压、湿压和自粘等方法制备。
四、三维编织纤维复合材料三维编织纤维复合材料是一种由三维编织纤维和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织纤维复合材料适用于制造需要承受复杂载荷的零部件，如飞机机翼、汽车车身等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
纺织结构复合材料根据纺织结构的不同特点和用途，可以分为三维编织复合材料、二维织物复合材料、非编织纤维复合材料以及三维编织纤维复合材料等几类。
三维纺织增强材料及其在航空航天领域的应用
作者简介：陈 利，男，1968年生，教授，主要研究方向为先进纺织增强材料及其复合材料、三维纺织技术装备研发。
作者单位：天津工业大学复合材料研究所，先进纺织复合材料教育部重点实验室。
基金项目：天津市高等学校创新团队项目（TD13－5043）。
三维纺织增强材料及其在航空航天领域的应用文 | 陈 利 赵世博 王心淼摘要：三维纺织增强材料采用立体纺织技术织造而成，是高性能复合材料的结构增强骨架，具有近体仿形成型的优点，在航空航天领域有着广泛的应用。
不同的立体纺织方法获得的三维纺织增强材料具有不同的结构特征和性能特性，主要有编织、机织、针织、针刺等立体纺织结构形式。
文章介绍了三维纺织增强材料的工艺方法和结构特征，分析了立体纺织技术的研究现状与进展，总结了三维纺织增强材料在航空航天复合材料中的应用，提出了三维纺织增强材料需要重点研究和解决的关键问题。
关键词：三维纺织增强体；立体纺织成形技术；结构；性能；航空航天复合材料中图分类号：TB332 文献标志码：AAbstract: Three-dimensional (3D) textile reinforcement woven by 3D textile processing technology is one of the important structural reinforcing materials for high-performance composite materials. Because of the capability for forming near net-shape preforms, it has been widely used in the aerospace field. Different 3D textile reinforcements like 3D braided, 3D woven, 3D multi-axial knitted and 3D needle-punched structure have different structure characteristics and mechanical properties. This paper introduces the processing techniques and structural characteristics of 3D textile reinforcements, analyzes its research status and progress, summaries its applications in the aerospace field, and puts forward the key issues that need to be studied and solved in the field of 3D textile reinforcements.Key words: 3D textile reinforcements; processing techniques; structures; properties; aerospace composites三维纺织增强材料（三维纺织预制体）采用新型立体纺织工艺技术制造而成，具有独特的空间交织结构和最终构件的近体形状，是高性能复合材料的结构增强骨架，具有纤维连续、结构整体、性能优越、可设计性强等特点，在航空航天等领域应用广泛。
三维编织复合材料力学性能研究进展
国内外在近 30 年内对三维编织复合材料的细观结构与 观力学性能之间的关系进行了研究和探索 取得了一些突出 的成就 并逐渐发展成力学和材料领域的一个热门研究方 向。在试验方面，自 20 世纪 80 年代起，MACANDER 等[3] 就对三维编织复合材料的拉压剪弯等典型静态力学性能进 行了系统的试验研究；KALIDINDI 等[4]研究了纤维体积含量 和编织角对材料力学性能的影响；SHIVAKUMAR 等[5]进一 步揭示了三维编织复合材料的压缩强度和失效机制。关于三 维编织复合材料冲击力学行为和断裂形态随应变率的变化 趋势也有相关报道[6-7]。
科技与创新┃Science and Technology & Innovation
文章编号：2095－6835（2021）13－0108－06
2021 年 第 13 期
三维编织复合材料力学性能研究进展
吴亚波，江小州，刘 帅，袁 航，张尧毅，惠永博，侯荣彬
（中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室，四川 成都 610056）
国内也不乏试验研究三维编织复合材料力学性能的相 关报道。张迪等[29]对比研究三维多向编织和层合板复合材料 的力学性能。四种三维多向编织结构分别利用三维四向、三 维五向、三维六向和三维七向编织工艺制备；三种层合复合 材料利用帘子布制成，分别为 0°单向板、90°单向板和层合 板［0 /（ ± 45）2 /90］2s。同时进行拉伸、压缩和剪切试 验。结果表明与三维编织试样相比，0°单向板的拉伸和压缩 性能最高，而其他层合试样的各项性能均较低；对于编织试 样，编织角越小，纵向拉伸和压缩性能越高，剪切性能越低； 发现编织结构和编织角是影响材料破坏模式的重要因素。李 翠敏等[30]研究了三维编织碳纤维复合材料的剪切性能，结果 表明，三维五向较三维四向编织复合材料剪切性能好；三维 编织复合材料剪切强度沿长度方向随着编织角的减小而增 加；切边三维编织复合材料试件受剪切破坏时在加载点附近 侧表面裂缝沿纱线走向分布，上下两表面发生弯曲破坏。李 苏红等[31]试验分析评价了编织结构参数对复合材料拉伸性 能的影响，且对复合材料的破坏模式进行了研究。实验结果 表明，编织角、复合材料尺寸、纤维体积含量、轴向纱数与 编织纱数之比等对复合材料的性能有较大的影响，复合材料 有两种破坏模式，一种是裂纹沿纤维束扩展，另一种是纤维 束拉断，后者为主要破坏模式。 2 三维编织复合材料力学性能的理论研究 2.1 几何模型和力学模型
三维机织正交结构复合材料的参数化设计
Ａｎ ｈ ｎ， ｔ ｅ ｒ ｔ ｎ ｌｔ ｆ ｔ ｅ ｍｏ ｌ ｗａ ｅ ｉ ｅ ｙ ｃ ｍｐａ ｉ ｇ ｔ ｅ ａ ｔ ａ ｔ ｃ ｕ ｅ， ｍｏ ｅ ｔｕｃ ｕ ｅ， ｄ ｔｅ ｈ ａ ｉ ａ ｉｙ ｏ ｈ ｄｅ ｓ ｖ ｒｆ ｄ ｂ ｏ ｏ ｉ ｒ ｎ ｈ ｃ ｕ ｌ ｓｒ ｔ ｒ ｕ ｄ ｌｓｒ ｔ ｒ
三 维 机 织 正 交 结 构 复 合 材 料 的 参 数 化 设 计
冯 兆行 ，田 伟 ，马 雷 雷 ，刘 鹏 ， 成 炎 祝
（ 江 理 工 大 学 先 进 纺 织 材 料 与 制 备 技术 教 育 部重 点实 验 室 ，浙 江 杭 州 浙 ３０１ ） １０ ８
摘 要 为 对 三 维 机 织 正 交 结 构 复 合 材 料 的 力 学 模 拟 分 析 提 供 一 种 模 型 ， 过 观 察 ３层 机 织 正 交 结 构 复 合 材 料 预 通 制 件 的细 观 几 何 结 构 ， 析 其 最小 重 复单 元 中纱 线 间 的 几 何 位 置 关 系 ， 讨 细 观 结 构 中几 何 参 数 与 宏 观 设 计 参 数 分 探
．
ｂ ｔ ｅ ｔ ｅ ｇ ｏ ｔｉａ ｐ ｒ ｍｅｅ ｓ ｏ ｔ ｅ ｌａ ｔ ｅ ｅ ｔｎ ｕ ｉ ａ ｄ ｈ ｄ ｓｇ ｉｇ ａ ａ ｅｅ ｓ ｅｗｅ ｎ ｈ ｅ ｍｅｒｃ ｌ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ｈ ｅ ｓ ｒ ｐ ａｉ ｇ ｎ ｔ ｎ ｔ ｅ ｅ ｉ ｎｎ ｐ ｒｍ ｔｒ ｗａ ｓ ｄ ｓ ｕ ｓ ｄ． Ｏｎ ｔ ｉ ａ ｉ ，ｐ ｒ ｍｅｒｃｄｅ ｉｎ ｏ ｈ ｒ ｆ ｒ ｏ ｏ ｏ ｉ ｔｒａ ｓｃ ｒｉｄ ｏ ｔｂ ｓｎ ｉｃ ｓ ｅ ｈ ｓｂ ｓｓ ａ ａ ｔｉ ｓｇ ｆｔｅ ｐ ｅｏ ｍ ｆｃ ｍｐ ｓｔ ｍａ ｅ ｉｌｗａ ａ ｒｅ ｕ ｙ ｕ ｉｇ ｅ Ｐ ｏ Ｅｎ ｉ ｅ ｒ ｓ ｆ ｒ ｒ ／ ｇｎ ｅ ｏ ｔ ｅ， ａ ｄ ａ ｃ ｍ ｍｏ ｏ ｅ ｆｔ ｅ ３Ｄ ｒｈｏ ｏ ａ ｓｒ ｃｕ ａ ｐ ｅ ｏｍ ｓ ｓａ ｉｈ ｄ ｗａ ｎ ｏ ｎ ｍ ｄ ｌｏ ｈ ｏ ｔ ｇ ｎ ｌ ｔ ｔ ｒ ｌ ｒ ｆ ｒ ｗａ ｅ ｔｂｌ ｅ ｕ ｓ
三维五向编织复合材料中纱线排列形态的实验分析
中图分类号 ： Ｓ８ ．１ Ｔ ３２ Ｔ １４ １ ； Ｂ ３
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ： ６ １０ ４ （０ ７ ０ ．０ ００ １７ ．２ Ｘ ２ ０ ）３ ０ ｉ ｎ ｙ ｒ ｓ ｐ ｒｍ ｎｔ ｌａ ｌ ｓｓｏ ａ ｎ ｐａ ｔｒ ｓ ｏ ｆｖ － ｉｅ ｔｏ ａ ａ ｄｅ ｏ ｐ ｓｔ ｓ ｔｅ ｎ ｆ３Ｄ ｅ ｄ ｒ ｃ ｉ ｎ ｌｂｒ ｉ ｄ ｃ ｍ ｏ ｉｅ ｉ
Ｒｅ ｌｔ ｈ ｌｉｔｃ ｌｓ ａ ｅ ａ＂ｏ ｔｅ ｅｌｐ ｉａ ｈ ｐ ．
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｏ ｉ ｔ ｒ ；ｂ ａｄ ｎ ：３ ｖ — ｉ ｃｉｎ ；ｙ ｒ ｓ ａｔｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ｃ ｍｐ ｓｔ ｍａｅ ａ ｅ ｉ ｌ ｒ ｉｉ ｇ Ｄ ｆ ｅ ｄ ｒ ｔ ａ ｉ ｅ ｏｌ ａ ｐ ｔ ｎ ｎ ｅ
树脂 基三维编织 复合 材料是 ２ Ｏ世纪 ８ Ｏ年代发 展 起来 的一种 高性能 复合 材 料． 由于该类 材料 采用 了三 维 预成型体 作为增 强骨 架 ， 根本 上 解决 了传 统复 合 从 材料沿厚度 方 向刚 度 和强 度性 能 差 、 间剪 切 强度 低 层
面 内纱 线 的排 列 方 式 不 同 ， 周期 性 变化 ； 织 纱 线 的 截 面 形 状 近 似 为扁 平 的 凸透 镜 形 ； 五 向 不 动 纱 的 呈 编 第
轴线基本保持伸直 ， 其截面形状沿其轴 向近似为扇形和三角形相互过渡 变化 ； 面编织纱线 的排 列方式与 表 内部编织纱线的排列有关 ， 其截面形状近似为椭 圆形．
同时三维编织技术和rtm技术相结合可以实现异型构件的三维整体成型制成的复合材料构件具有较高的尺寸精度不需要后续加工保证了增强骨架的连续性和整体性提高了材料的力学性能
先进复合材料三维织物的织造
先进复合材料三维织物的织造N.Khokar;贺春霞【摘要】作为先进复合材料增强材料的3D织物的工业发展仍较缓慢,原因是工程预型件的形状可靠性、快速开发和交付及低成本这3个关键性需求大都没有得到解决.这些需求很难通过2D织造实现.2D织造工艺主要用于制备2D或片状织物,它也能制备3D织物,并常被误认为是3D织造工艺.Biteam AB公司成功研发并证实了2D织造和3D织造的差异.3D工艺中双向开口系统的开发,实现了独特的垂直和水平方向的织造,这是2D织造工艺所不能达到的.这项新技术可满足3D织物技术和经济方面的需求.3D织造工艺的开发完全符合现有的织造基本原理,从而使得3D织造工艺技术得以实现.3D织造工艺可直接用于制备夹心、实心和管状的异形截面3D织物.提请注意某些相关方面,以促进织造工艺的进一步演变.%The industrial growth of 3Dfabrics as reinforcements for advanced composite materials remains slowly because 3key demands remain mostly unaddressed:engineering pre-forms with shapeperformance reliability, development and deliverying them in short time, and making them affordable.These demands are difficult to realize through 2D weaving process which is basically devised for manufacturing 2D or sheet-like materials.Strangely, its ability to produce 3D fabrics has been incorrectly assumed to be the 3Dweaving process.This discrepancy has been overcome by Biteam AB by following a fundamentally different path from the rest.Through development of the first ever weaving device incorporating the dual-directional shedding system, weaving is uniquely performed vertically and horizontally, which is not possible by the2Dweaving process.By means of this novel method, the various technical and economic demands are achieved.This development fully complies with the established principles of weaving, and hence enables the technical realization of the 3D weaving process.The proprietary 3D weaving process uniquely produces profiled cross-section 3D fabrics directly in shell, solid and tubular types.Attention is drawn here to certain relevant aspects to enable further evolution of the timeless weaving process.【期刊名称】《国际纺织导报》【年(卷),期】2018(046)011【总页数】4页(P42-44,46)【关键词】3D织造工艺;2D织造工艺;先进复合材料;3D织物【作者】N.Khokar;贺春霞【作者单位】Biteam AB公司(瑞典);Biteam AB公司(瑞典)【正文语种】中文3D织物的应用已有100多年的历史，较为人熟知的应用包括矿产行业的运输带、纸浆行业的造纸毡、装饰用的双层布等。
高性能纤维—碳纤维(纺织材料课件)
指标名称
密度／g．cm-3 强度／cN．tex-1 模量/ cN．tex-1 晶粒厚度／nm
取向角
普通型碳纤维 (A型或Ⅲ型)
1.71-1.93 91.8-140.7 9697．8-12390
<5.o >10°
高强型碳纤维 (C型或Ⅱ型)
1.69-1.85 132.8-177.4 13847-17723
子主链结构对纤维轴的择优取向，预氧化过程必须对纤维施加张力，
实行多段拉伸。
碳纤维制造过程式中最重要的环节
3 预氧化的炭化
预氧丝在惰性气体保护下，在800~1500℃范围内发生碳化反应。纤
维中的非碳原子如N 、H、O等元素被裂解出去，预氧化时形成的梯形大
分子发生交联，转变为稠环状结构。纤维中的含碳量从60%左右提高到
达1000kcal/kg。这些热量必须瞬间排除，否则会发生局部温度剧升
而导致纤维断裂，所以瞬时带走预氧化过程中释放出的反应热是设
备放大和工业生产的关键所在。
除此之外，在预氧化过程中还发生较大的热收缩。一方面是经过
拉伸的原丝，大分子链自然卷曲产生物理收缩。另一方面，大分子
环化过程中产生化学收缩。为了要得到优质碳纤维，继续保持大分
到使用要求。因此，在制备碳纤维工艺流程中都要设置碳纤维表面处理
工序和上浆工序。
表面处理工序主要使碳纤维表面增加含氧官能团和粗糙度，从而增
加纤维和基体之间粘结力，使其复合材料的层间剪切强度提高到80-
120MPa，从而使碳纤维的强度利用率由60%左右提高到80%~90%。
上浆工序的目的是避免碳纤维起毛损伤，所以碳纤维总在在保护胶液中
度和模量都十分高，而垂直于纤维轴向的强度和模量都很低，纤维
正交-准正交复合三维机织复合材料力学性能
正交-准正交复合三维机织复合材料力学性能作者：申晓刘向东田伟祝成炎来源：《现代纺织技术》2019年第02期摘要：为弥补单一结构三维机织复合材料在性能方面的不足，研究正交-准正交复合三维机织复合材料的力学性能。
以高强涤纶长丝为原料，分别织造四层正交和准正交三维机织结构作为预制件，依据均衡对称准则设计4种复合结构，选用双酚A环氧乙烯基脂为基体，制备正交、准正交及复合三维机织复合材料，并对制得的复合材料进行经向拉伸和弯曲性能测试。
结果表明：准正交三维机织复合材料的经向拉伸和弯曲性能均优于正交三维机织复合材料;在复合三维机织复合材料中，复合顺序对复合材料性能的影响大于复合比例;正交结构位于材料表层时复合材料可以获得更优异的力学性能。
关键词：复合结构;三维机织物;复合材料;经向拉伸性能;经向弯曲性能中图分类号：TS195.644文献标志码：A文章编号：1009-265X（2019）02-0006-06Abstract：In order to make up for the performance defect of 3D woven composite with single structure， mechanical properties of orthogonal and quasi-orthogonal 3D woven composites with combined structure were investigated. The high-strength polyester filament yarn was used as the raw material to weave four-layer orthogonal and quasi-orthogonal 3D woven structures as preformed units， and four kinds of combined structures were designed according to the principle of symmetry. Orthogonal woven composites， quasi-orthogonal woven composites and combined 3D woven composites were prepared by using bisphenol A epoxy vinyl ester as the matrix. Tensile and bending properties of the composites at warp direction were tested. The results indicated that tensile and bending properties at warp direction of the quasi-orthogonal woven composites were better than that of the orthogonal woven composites. Among the combined 3D woven composites， the effect of combined sequence was greater than the combined ratio. When the orthogonal structure was laid on the surface of the composites， the composites could get better mechanical properties.Key words：combined structure; 3D woven fabric; composite; tensile property at warp direction; bending property at warp direction三维机织复合材料是利用机织加工方法将多个系统的纱线连为空间网状结构，然后在一定条件下与基体复合而得到的一种高性能复合材料，具有良好的可设计性并且由于厚度方向上存在增强纤维，其强度、刚度、抗冲击性和抗疲劳性优良[1]。
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4.1.2 聚合物基体 (Polymer matrix)
一、基体的主要作用包括: (1) 将纤维粘合成整体并使纤维位臵固定，在纤维 间传递载荷，并使裁荷均衡； (2) 决定复合材料的一些性能。如复合材料的高温 使用性能(耐热性)、横向性能、剪切性能、耐介 质性能(如耐水、耐化学品性能)等； (3) 决定复合材料成型工艺方法及工艺参数选择； (4) 保护纤维免受各种损伤。此外对复合材料一些 性能有重要影响，如纵向位伸、尤其是压缩性能， 疲劳性能，断裂韧性等。
三、高性能热塑性树脂的基本结构
4.1.3 Polymer matrix composites’ production method
一、复合材料工艺的特点 (1)材料的形成与制品的成型是同时完成的;应科学地制 订工艺规范，合理确定固化温度,压力、保温时间等 工艺参数，这些参数主要决定于选用的树脂体系。工 艺过程中对工艺参数的控制直接影响制品的性质; (2)复合材料的成型比较方便;树脂交联化前具有一定的 流动性，纤维很柔软，依靠模具容易形成要求的形状 和尺寸。有的复合材料可以使用廉价简易设备和模具， 不用加热和加压。
10.树脂传递成型（Resin Transfer molding）
• RTM (Resin Transfer Molding)是先将增强剂臵于 模具中形成一定的形状，再将树脂注射进入模具、 浸渍纤维并固化的一种复合材料生产工艺，是FRP 的主要成型工艺之一。其最大特点是污染小，为 闭模操作系统，另外在制品可设计性、可方向性 增强、制品综合性能方面优于SMC、BMC； • RTM最常用的树脂为不饱和聚酯树脂，其次为乙烯 酯树脂，制品性能要求高时用环氧树脂。树脂系 统中还有低收缩剂、引发剂、填料等成分，粘度 一般小于0．5Pas，固化时间一般为1min左右。
8. 模压成型工艺（Compressing molding）
模压温度必须保证树脂有足 够的固化速度并在一定时区 内完全固化。 模压压力取决于SMC增稠强 度，制品结构、形状、尺寸。 简单制品，仅需2-3MPa，复 杂形状制品，模压压力高达 14-20MPa。模压时间取决于 模压温度、引发体系、固化 特征、制品厚度等。一般以 40s/mm设计，通常为1-4min.
第四章 纤维复合材料及其制造方法 (6学时)
第一节 第二节 聚合物基复合材料 碳基复合材料
第三节
混杂纤维复合材料
第四节
其他复合材料
上一章
Chapter 4 Polymer matrix composites and production method Learning Objec和基本性 能; 2.掌握碳基复合材料的制备和应用性能； 3.了解混杂复合材料的特性和应用性能； 4 .了解功能复合材料、生体复合材料和智能 复合材料的特点。
4.1
Polymer matrix composites 4.1.1 概述(Outline)
一、 发展历史
玻璃钢纤维 增强尼龙 玻璃钢纤维 增强塑料
碳纤维 增强塑料
硼纤维 增强塑料
聚芳酰胺 纤维增强
金属基、 陶瓷基复合材料
分类 按聚合物的特性可分为树脂基复合材料和橡胶基复合材
料，树脂基复合材料又分为热固性树脂基复合材料和热
是在封闭的模腔内，借助加热和压力固化成型复合材 料制品的方法。将定量的摸塑料或颗粒状树脂与短纤 维的混合物放入敞开的金属模中，闭模后加热使其熔 化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状 的模制品，再经加热使树脂进一步发生交联反应而固 化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材 料制品。模压成型是广泛使用的对热固性树脂和热塑
11.增强反应注射成型 RRIM (Reinforced Reaction Injection Mo1ding)
• RRIM是将两种能起快速固化反应的原料， 分别与短切纤维增强材料混合成浆料．在 流动性很好的液态情况下混合并注入模具， 在模具中两组分迅速反应固化，脱模得到 制品的一种复合材料成型工艺，多用于汽 车工业。 • RRIM所用树脂多为二组分的聚氨酯，此外 还有尼龙、环氧、聚酯等。
热塑性预浸料的有关定义：
(1)溶液预浸:将热塑性高分子溶于适当的溶剂中，使其可以 采用类似于热固性树脂的湿法浸渍技术进行浸渍，将溶剂 除去后即得到浸渍良好的预浸料. (2)熔融预浸: 将熔融态树脂由挤出机挤到特殊的模具中浸 渍连续通过的纤维束或织物，是为熔融预浸。原理上，这 是一种最简单和效率最高的方法; (3)性能评价 评价和选择预浸料要考虑如下参数：纤维与基体类型， 预浸料规格(厚度、宽度、单位面积重量等)，性能指标 (如树脂含量、粘性、凝胶时间等)。
三、FRP成型方法简介 1. 表1 ：
2. 表2
3.复合材料的制造方法分类
4.复合材料工艺过程中，要求保证： (1) 基体材料从原料状态到最终状态转化的合适条 件，并实现与增强材料的界面结合，不产生气泡， 或能将所产生的气泡顺利排出，不致形成复合材 料中的空隙； (2) 增强材料表面应能实现与基体的界面结合，并 能按预定方向和层次排列，均匀地分布于甚体材 料中，形成致密的整体；在工艺过程中，对增强 材料的机械损伤和湿热影响(如搅拌、牵伸、弯 曲、压缩、加热等)妥减小至最低限度； (3) 为制品提供要求的尺寸、形状及表面质量。
塑性树脂基复合材料；
根据增强剂的类型，又可分为玻璃纤维增强塑料，碳纤
维增强塑料，芳纶纤维增强塑料，硼纤维增强塑料等； 按增强纤维在复合材料中的分布状态，聚合物基复合材 料又可分为连续纤维和不连续纤维增强复合材料，单向
铺层及多向铺层复合材料等。
三、分类
二、 性能特点 • A．比强度大，比模量大； • B．耐疲劳性能好； • C. 减震性好； • D．耐烧蚀性能好; • E．工艺性好; • F. 可设计性; • G. 热膨胀系数低，尺寸稳定.
Kraft paper Trimming Copper foil (OPP film) slicer
Impregnation
Lamination Cool down Break-down
Steel plate Scourer
C.C.L
Lay up
(Auto Trimming)
(C.C.L)
(Manumotive Trimming)
(2) 各种技术制造的FRTP预浸料结构
a．热固性预浸料的制备
根据浸渍设备或制造方式不同，热固性FRP预浸 料的制造分轮鼓缠绕法和阵列排铺法；按浸渍 树脂状态分湿法(溶液预浸法)和干法(热熔预浸 法)。
b．热塑性预浸料制造
热塑性复合材料(FRTP) 预浸料制造，按照树 脂状态不同，分为预 浸渍技术和后浸渍技 术两大类。预浸渍技 术包括溶液预浸和熔 融预浸两种.
4. 袋装成型工艺(bag-molding)
真空袋压成型
压力袋压成型
热压罐成型
优点: 热压罐成型具有构件尺寸稳定、准确、性能优异， 适应性强，可制造非等厚层压板、各种形状及尺寸构 件等； 缺点:生产周期长、效率低，袋材料昂贵．制件尺寸受 热压罐体积限制等.
5. 模压成型工艺(Compression Molding)
Trimming
Inspection
Packing
1 预浸料及预混料制造方法
(1) 定义
预浸料通常是指定向排列的连续纤维(单向、织物)等浸 渍树脂后所形成的厚度均匀的薄片状半成品。
预混料是指由不连续纤维浸渍树脂或与树脂混合后所形 成的较厚的片状、团状或粒状半成品，包括片状模塑料 (SMC，GMT)、团状模塑料(BMC)和注射模塑料(IMC)。
2. 手糊成型工艺(Hand Lay-up)
优点:具有操作简便、设 备投资少、能生产大型 及复杂形状制品、制品 可设计性好等；
缺点:同时也存在生产效 率低、制品质量难以控 制、生产周期长、制品 性能较低等。
3. 喷射成型工艺(spray-up)
• 将混有引发剂的树脂和混有促进剂的树脂 分别从喷枪两侧喷出或混合后喷出，同时 将玻璃纤维粗纱用切断器切断并从喷枪中 心喷出，与树脂一起均匀地沉积在模具上， 待材料在模具上沉积一定厚度后，用 手辊压实。除去气泡并使纤维浸透树脂， 最后固化成制品。
二、分类
聚合物基体 热塑性基体 聚酰胺 聚碳酸酯 聚醚砜 聚醚醚酮 环氧树脂 热固性基体 呋喃树脂 有机硅树脂
烯烃
聚乙烯 乙烯共聚物 聚丙烯 聚苯乙烯
聚苯醚 聚砜 聚苯硫醚
酚醛树脂 聚酰亚胺树脂 不饱和 甲阶树脂 乙阶树脂 丙阶树脂
不溶性 顺 可溶性 改性
改性聚苯乙烯
二
聚氯乙烯
橡胶
常用的橡胶基体有天然橡胶、丁苯胶、氯丁胶、丁基 胶、丁腈胶、乙丙橡胶、聚丁二烯橡胶、聚氨酯橡胶等。 橡胶基复合材料所用的增强材料主要是长纤维，常用 的有天然纤维、人造纤维、合成纤维、玻璃纤维、金属纤 维等。近年来已有晶须增强的轮胎用于航空工业。 橡胶基复合材料与树脂基复合材料不同，它除了要具 有轻质高强的性能外，还必须具有柔性和较大的弹性。纤 维增强橡胶的主要制品有轮胎、皮带、增强胶管、各种橡 胶布等。纤维增强橡胶在力学性能上介于橡胶和塑料之间， 近似于皮革。
4.1.4 聚合物基复合材料的基本性能
• 复合材料力学性能主要包括静态性能(拉、压、弯、剪、 扭等)和动态性能(断裂韧性、蠕变、疲劳、冲击等)。
9.纤维增强热塑性塑料（FRTP)成型技术
（1）热塑性树脂的熔融需要在其熔点(结晶性树脂) 或其粘流温度(非品性树脂)，且熔体粘度大，流 动性差。因而FRTP制品成型的最大特点是需要高 温、高压,所需的成型周期比热固性FRP的成型周 期短。 （2）原理上，用于热固性FRP的制品成型技术大多 数也适于FRTP，但所需铺助材料和工艺过程则有 较大区别。而有些热固型FRP制品成型技术则一般 不能用于FRTP．如手糊成型、喷射成型等。
(3) 预混料的制造
a. SMC及BMC制造