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。
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1. 引言1.1 背景介绍树脂基复合材料是一种由树脂和增强材料混合制成的高性能材料，具有轻质、高强度和耐腐蚀等优点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。
随着科技的不断发展，树脂基复合材料在新材料领域中扮演着越来越重要的角色。
树脂基复合材料的发展源远流长，早在上世纪50年代就开始被广泛研究和应用。
随着工业化进程的不断加快，人们对材料性能的要求也越来越高，推动了树脂基复合材料领域的发展。
树脂基复合材料既可以利用各种类型的树脂和各种增强材料进行组合，也可以通过改变其制备工艺来实现更高级的性能要求。
在当前社会环境下，对资源和环境的保护意识日益增强，树脂基复合材料的轻质优势也得到了更多的关注。
通过优化设计和制备工艺，可以进一步提高树脂基复合材料的性能，拓展其应用领域。
对树脂基复合材料的研究和应用具有重要的意义，有望推动新材料领域的发展。
1.2 研究意义树脂基复合材料是一种由树脂基体与增强材料组成的新型材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用前景。
研究树脂基复合材料的性能及其有效应用具有重要的意义。
通过深入研究树脂基复合材料的性能特点，可以为工程设计提供科学依据。
了解树脂基复合材料的强度、刚度、耐热性等性能参数，有助于工程师选择合适的材料，设计出更加轻量化、高效率的产品，提高产品的竞争力。
研究树脂基复合材料的有效应用可以促进材料科学技术的发展。
随着科技的不断进步，树脂基复合材料在各个领域的应用也在不断扩大和深化。
深入研究其应用技术，可以促进新材料的研发和创新，推动材料领域的发展。
研究树脂基复合材料的性能及其有效应用对于推动材料科学技术发展、提高产品性能、推动工程设计创新具有十分重要的意义。
希望通过本次研究，能够为树脂基复合材料的应用提供新的思路和方法，促进相关领域的发展。
2. 正文2.1 解析树脂基复合材料的性能解析树脂基复合材料是由树脂和增强材料组成的复合材料，具有独特的性能优势。
树脂基复合材料
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。
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
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由树脂作为基体，加入一定的增强材料构成的一种新型材料。
树脂基复合材料具有很多优异的性能，因此被广泛应用于各个领域。
树脂基复合材料具有很高的强度和刚度。
一般情况下，树脂基复合材料的强度是金属的几倍甚至几十倍，刚度也非常高。
这是因为在复合材料中，增强材料的加入能够有效地提高材料的强度和刚度。
树脂基复合材料具有良好的耐腐蚀性。
相比于金属材料，树脂基复合材料可以更好地抵抗酸、碱、盐等腐蚀物质的侵蚀。
这是因为树脂在大多数情况下具有良好的化学稳定性，能够有效地隔离腐蚀物质的侵蚀。
树脂基复合材料具有很好的绝缘性能。
树脂基复合材料不导电，且在高温和高湿环境下仍能保持良好的绝缘性能。
树脂基复合材料被广泛应用于电子、电力等领域，用于制作绝缘材料和电子元件。
树脂基复合材料还具有良好的耐磨性和耐疲劳性。
树脂基复合材料的磨损性能远远优于金属材料，在高温和高速条件下表现出更好的抗磨性能。
树脂基复合材料的疲劳寿命也更长，能够在长期使用中保持良好的性能。
除了以上几点性能外，树脂基复合材料还具有低密度、抗冲击性好、具有优良的成型性和可加工性等优点。
这些性能使得树脂基复合材料在航空航天、汽车、船舶、体育器材等领域得到广泛应用。
在航空航天领域，树脂基复合材料被广泛用于制造飞机和航天器的结构部件，如机翼、舵面、外壳等。
其轻质高强的特点可以显著降低飞机和航天器的自重，提高载荷能力和燃油效率。
在汽车领域，树脂基复合材料被用于制造汽车车身和内饰件。
相比传统的金属材料，复合材料具有更高的强度和刚度，可以提高汽车的安全性能和车身刚度。
复合材料的低密度和优良的成型性也有利于降低汽车的自重，提高燃油经济性。
在船舶领域，树脂基复合材料可以用于制造船体和艉部构件。
复合材料的抗腐蚀性能和耐海洋环境的特点使其能够在恶劣的海洋环境下长期使用。
复合材料的高强度和轻质化特点也可以提高船舶的载荷能力和航行速度。
在体育器材领域，树脂基复合材料被用于制造高尔夫球杆、网球拍、自行车车架等产品。
树脂基复合材料和应用
树脂基复合材料和应用树脂基复合材料是由树脂（如环氧树脂、聚酯树脂等）作为基体以及增强材料（如玻璃纤维、碳纤维等）混合而成的一种材料。
由于树脂基复合材料具有良好的机械性能、化学稳定性和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
首先，树脂基复合材料在航空航天领域中应用广泛。
传统的金属材料由于其密度高、强度低，在飞行器的设计中存在很多限制。
树脂基复合材料具有高强度、低密度的特点，可用于制造飞行器的结构件，如机翼、机身等。
他们不仅能够减轻飞行器的重量，还可以提高其机动性和燃油效率。
其次，树脂基复合材料在汽车制造领域具有广泛的应用前景。
汽车行业对材料的要求是具有足够的强度和刚度，同时要求材料重量轻、耐腐蚀且易加工。
树脂基复合材料正好具备这些特点。
例如，碳纤维增强树脂基复合材料可以用于制造汽车的车身和底盘，可以有效提高车辆的安全性和燃油经济性。
此外，树脂基复合材料在建筑领域也有广泛应用。
传统的建筑材料如砖、混凝土等重量大、强度低。
而树脂基复合材料由于其轻质、高强度的特点，逐渐成为建筑行业的新宠。
例如，玻璃纤维增强聚酯树脂基复合材料可用于制造建筑外墙板、屋顶、地板等。
这不仅可以提高建筑物的结构强度，还可以减轻建筑物自身的负载。
最后，树脂基复合材料在电子行业中也有广泛的应用。
电子产品对材料要求很高，需要具有良好的绝缘性能、尺寸稳定性和导热性能。
树脂基复合材料可以满足这些要求。
例如，环氧树脂基复合材料可用于制造电子元器件的外壳，可以有效地隔离电器元件和外界环境，提高电器元件的稳定性和可靠性。
总的来说，树脂基复合材料具有广泛的应用前景。
随着科技的不断进步和发展，树脂基复合材料将得到越来越广泛的应用，为人类创造更多的奇迹和贡献。
《树脂基复合材料》课件
航空航天领域
树脂基复合材料具有轻量化和高 强度特点，在飞机、卫星等航空 航天组件中得到广泛应用。
体育器材
树脂基复合材料用于制造高性能 的体育器材，如高尔夫球杆、网 球拍等。
优缺点：Advantages and Disadvantages
优点
高强度、高刚度、耐腐蚀性、轻量化、设计自由度高。
缺点
制造工艺复杂、成本较高、部分树脂容易老化和热塑性。
2 增强材料
常见的增强材料包括玻璃 纤维、碳纤维、芳纶纤维 等。
3 制备方法
制备方法包括手工层叠法、 自动化层叠法、预浸法等。
制备方法：Methods for Fabricating Resin Based Composite Materials
1
手工层叠法
通过手工将树脂和增强材料依次叠加，然
自动化层叠法
《树脂基复合材料》PPT 课件
本课件将介绍树脂基复合材料的定义、特点、分类、制备方法、应用领域、 优缺点以及未来发展趋势。
定义：What are Resin Based Composite Materials?
树脂基复合材料是由树脂基质和增强材料组成的一种复合材料。树脂负责提供基质的连续相，而增强材料则增 加材料的强度和刚度。
未来发展趋势：Future Development Trends
树脂基复合材料领域的研究正在不断突破，未来的发展趋势包括：
• 开发新型树脂和增强材料，提高材料性能。 • 改进制备工艺，降低成本，提高生产效率。 • 加强环境保护和可持续性，推动绿色树脂基复合材料的发展。
耐腐蚀性
树脂基复合材料具有出色的 耐腐蚀性，能够抵抗酸碱侵 蚀和一些化学物质的腐蚀。
设计自由度
树脂基复合材料简介-2022年学习资料
©传统的聚合物基体是热固性的，-o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 且贮存期有限，成型周期长和-材料韧性差。-6
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 。-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 状态为晶态和非晶态的混合，结晶度在20%-85%-b-热塑性高聚物模量与-结晶度增大-整责！-温度关系-0 -冻-Tg:玻璃化转变温度，-,GPa-10-Tf:流动温度-Tm:粘流温度-熔点-Tg温度-6
三·树脂基复合材料的制备成型工艺方法-预浸料-预混料-纤维、树脂、添加剂等原料-二步法：降低孔隙-率，提高 匀性-预成型-固化-一步法：工艺简单，-但复合材料中会存-在孔洞，均匀性差-脱模-整修-10
成型工艺主要方法-3-手糊成型-喷射成型-袋压成型-5-缠绕成型-拉挤成型-树脂传递模成型-11
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 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 到增-加功能的道路。第三代歼击机如法国的Raflae、j-瑞典的JAs一-39,树脂基复合材料用量分别达4 %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一2 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 蒙皮，框，梁，壁板等，成型工艺技术主要为热压罐和-RTM成型。-12
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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。
玻璃纤维的成分及性能
4、AR玻璃纤维 亦称耐碱玻璃纤维，主要是为了增强 水泥而研制的。 5、A玻璃 亦称高碱玻璃，是一种典型的钠硅酸盐玻 璃，因耐水性很差，很少用于生产玻璃纤维。 6、E-CR玻璃 是一种改进的无硼无碱玻璃，用于生产 耐酸耐水性好的玻璃纤维，其耐水性比无碱玻纤改善7～8 倍，耐酸性比中碱玻纤也优越不少，是专为地下管道、贮 罐等开发的新品种。 7、D玻璃 亦称低介电玻璃，用于生产介电强度好的 低介电玻璃纤维。
树脂基复合材料（Resin Matrix Composite）也称纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合 材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树 脂基体，经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界 范围内已形成了产业，在我国俗称玻璃钢。
玻璃纤维制品品种与用途
1、无捻粗纱 无捻粗纱是由平行原丝或平行单丝集束而成的。无捻 粗纱按玻璃成分可划分为：无碱玻璃无捻粗纱和中碱玻璃 无捻粗纱。生产玻璃粗纱所用玻纤直径从12～23μm。无 捻粗纱的号数从150号到9600号（tex）。无捻粗纱可直接 用于某些复合材料工艺成型方法中，如缠绕、拉挤工艺， 因其张力均匀，也可织成无捻粗纱织物，在某些用途中还 将无捻粗纱进一步短切。
复合材料的特点
可设计性 材料与结构的同一性 发挥复合效应的优热性 材料性能对复合工艺的依赖性 各向异性
复合材料的优点
与传统材料相比复合材料具有下列优点 比强度比刚度大 耐疲劳性能好 阻尼减震性好 破损安全性好
树脂基复合材料原材料
树脂基复合材料的原材料，包括基体材料和增强材料及添加剂 基体材料: 热固性树脂： 不饱和聚酯树脂 环氧树脂 酚醛树脂 乙烯基树脂 热塑性树脂： 聚丙稀(PP) 聚酰胺树脂 (PA) 聚丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂（ABS树脂）
不饱和聚酯树脂
不饱和聚酯是不饱和二元羧酸（或酸酐）或它们与饱和二 元羧酸（或酸酐）组成的混合酸与多元醇缩聚而成的，具 有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。通常，聚酯化 缩聚反应是在190～220℃进行，直至达到预期的酸值 （或粘度）。在聚酯化缩反应结束后，趁热加入一定量的 苯乙烯基单体，配成粘稠的液体，这样的聚合物溶液称之 为不饱和聚酯树脂。
玻璃纤维制品品种与用途
3、玻璃纤维毡片 （1）短切原丝毡 将玻璃原丝（有时也用无捻粗纱）切割成 50mm长，将其随机但均匀地铺陈在网带上，随后施以乳液粘结剂或 撒布上粉末结剂经加热固化后粘结成短切原丝毡。短切毡主要用于手 糊、连续制板和对模模压和SMC工艺中。对短切原丝毡的质量要求如 下：①沿宽度方向面积质量均匀；②短切原丝在毡面中分布均匀，无 大孔眼形成，粘结剂分布均匀；③具有适中的干毡强度；④优良的树 脂浸润及浸透性。 （2）连续原丝毡 将拉丝过程中形成的玻璃原丝或从原丝筒中退 解出来的连续原丝呈8字形铺敷在连续移动网带上，经粉末粘结剂粘 合而成。连续玻纤原丝毡中纤维是连续的，故其对复合材料的增强效 果较短切毡好。主要用在拉挤法、RTM法、压力袋法及玻璃毡增强热 塑料（GMT）等工艺中。 （3）表面毡 玻璃钢制品通常需要形成富有树脂层，这一般是用 中碱玻璃表面毡来实现。这类毡由于采用中碱玻璃（C）制成，故赋 予玻璃钢耐化学性特别是耐酸性，同时因为毡薄、玻纤直径较细之故， 还可吸收较多树脂形成富树脂层，遮住了玻璃纤维增强材料（如方格 布）的纹路，起到表面修饰作用。
以公制计量原丝或纱线细度的名称，简称公支。表示1 克 纱线的长度。例如：l 克纱线的长度为45 米，称45 支。 表示原丝或纱线细度的名称，是长度为1000 米原丝或纱 线的克数。例如：1000 米纱线的质量为68 克，则称68 特克斯。
玻璃纤维制品品种与用途
2、玻璃纤维织物 （1）玻璃布(平纹、斜纹、缎纹 ) （2）玻璃带 （3）单向织物 （4）立体织物 （5）异形织物