复合材料成型工艺方法及优缺点分析
复合材料成型工艺方法及优缺点分析
摘要：先进复合材料具有轻质高强、性能可设计、材料与构件一体等优异特性，广泛应用于航空航天装备领域。复合材料的最终性能与使用效能，取决于原材料和成型制备技术。为满足高纤维体积分数、高性能均匀性和高稳定性的“三高”要求，热压罐成型工艺已成为航空航天复合材料制备的首选技术。但是，热压罐成型工艺也存在诸如生产效率低、成本较大、环境污染等缺点。因此，对热压罐成型工艺的研究，应着重放在优化固化工艺路线，使其向着能源节约型、环境友好型、效率最大化方向发展。
关键词：复合材料；热压罐成型；方法
在复合材料制件制造过程中由于环境、原材料缺陷、工艺规范和结构设计不合理等因素会产生各种缺陷，制造缺陷的存在严重影响了复合材料的性能和使用寿命，甚至还会导致复合材料制件的报废，造成重大经济损失。因此，制造缺陷的控制技术是目前先进树脂基复合材料成型工艺领域的重要研究内容。复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛，热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一。影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间，由构件复杂结构及材料相变特性构成分析了复合材料热压罐固化成形工艺。
一、复合材料成型工艺
1、拉挤成型工艺。复合材料拉挤成型工艺的研究开始于上世纪五十年代，到了六十年代中期，在实际生产中逐渐运用了拉挤成型工艺。经过将近十年的发展，拉挤技术又取得了重大研究进展，树脂胶液连续纤维束在湿润化状态下，通过牵引结构拉力，在成型模中成型，最后在固化设备中进行固化，常用的固化设备有固化模和固化炉。拉挤成型工艺的制品质量十分稳定，制造成本也很低；生产效率也很高能够进行批量化的生产。
2、模压成型工艺。模压成型工艺是一种较为老旧的工艺，但是又充满不断
创新的可能，具有良好的未来发展潜力。该种成型工艺主要是在金属模内加入预
混料，再对金属模进行加热，同时对金属模进行加压，从而使金属模内的混合料
成型。模压成型可以实现自动化生产，能够有效控制制品尺寸和精度，大幅降低
生产成本。此外，模压成型的制品不需二次处理，表面十分光洁；生产效率很高，还可以用于成型结构比较复杂的制品。不仅如此，模压成型工艺能够有效避免基
体试件分子取向，客观反映非晶态高聚物的性能。
3、铺放成型工艺。自动窄带铺放成型技术和自动铺丝束成型技术统称为纤
维铺放成型技术，是一种全新的自动化制造技术。铺放成型工艺的基础是缠绕和
自动铺放技术。一般情况下，纤维铺放成型工艺是在带头铺设后按照预定的形状
和位置对带有隔离衬纸的预浸带进行切割，之后再进行加热并按照设计方向进行
压辊，对应的模具曲率半径变化率较小，曲率半径较大。通常情况下，铺带机的
核心零部件就是铺带头，主要作用就是衬纸剥离、张力控制等。铺丝技术适用于
曲率半径较小的制品生产，铺设时没有褶皱，不需额外处理操作。铺丝相对于铺
带来说，成本较高，效率较低，在选用时需结合实际情况决定。
二、复合材料构件固化变形的质量方法
在热压罐复合材料构件制造工艺中，构件质量缺陷主要表现在外部成形尺寸
与内部成性两大方面，外部成形尺寸缺陷主要指构件固化变形导致的成形精度误
差等方面，热固性复合材料构件固化需要加热与加压，加热用于控制树脂基体内
化学反应，加压则用于挤出预浸料中过量的树脂，使构件固化压实并减小孔隙率。可见，优化固化工艺路线中温度、压力与时间的对应关系是保证构件固化质量的
重要前提。
1、环境温度场对构件成型质量的影响
（1）从理论方面研究环境温度场对成型质量影响。国内模具应具有良好的
热传导性和热稳定性，防止加热固化变形，影响产品质量。在热压罐成型过程中
选用薄壁框架式模具结构，可减少模具在升温过程中因各部位温度不均匀引起的
模具变形。[1]通过对 T 型整体化结构建立固化变形理论分析模型，得出模具与
复合材料构件间热不匹配是导致构件固化变形的又一主要因素。基于液固挤压复
合材料过程模具传热的非稳态有限元模型，得到模具温度场对成型过程的影响规律。
（2）从试验方面研究环境温度场对成型质量的影响。对热压罐成型工艺过
程中试验环境温度的升温速率、固化温度、保温时间等工艺参数进行系统的实验
研究发现，较高环境温度会使层合板的孔隙率有一定程度增加，而较低环境温度
会导致各项同性压缩性能降低，在凝胶点和玻璃化转变温度之前，采用较低升温
速率会导致压缩性能下降和孔隙率增加。[2]研究了一种框架式模具结构，并指
出该结构有利于模具各点温度均匀，成型精度高。采用光纤光栅监测方法，对热
压罐成型复合材料构件由沿厚度方向和面内的固化残余应力发展进行了试验研究，得出：复合材料与模具之间的热不匹配会导致的固化残余应变，该应变会引起构
件固化后的翘曲变形，变形以沿纤维方向为主。
2、热力场对构件成型质量的影响。在固化放热阶段，基体内存在物态变化
和体积收缩的现象，而固化交联反应完成的程度又会直接影响复合材料构件自身
的最终力学性能，从而使构件产生固化变形和内部缺陷。尤其对于厚度较大且厚
度梯度较为明显的复杂构件，极易由于反应放热不同造成构件温度分布不均匀而
形成温度梯度，导致固化度离散分布，致使复合材料构件质量受到影响。因此，
在复合材料构件固化过程中，应避免构件各处固化度出现较大波动。
（1）从理论方面研究复杂结构及内部热力场对成型质量影响。[3]模拟了固
化后 L 型构件的密实和变形情况，指出拐角区纤维层的剪切模量不可忽略，采
用三维有限元方法，对正交各向异性复合材料层合板固化过程进行数值模拟，其
研究方法可直接应用于大型复杂复合材料结构固化过程模拟和变形计算，同时还
指出，固化收缩对层合板变形曲率影响很小。利用模型研究了结构件内部温度、
固化度、翘曲变形以及由化学反应对构件固化变形的影响。考虑树脂内部热-化
学反应场对成型质量的影响，用有限元法研究了热压罐法制造复合材料的三维工
艺模型。通过综合热-化学模型、空隙模型以及残余应力模型，推导出了单向
AS4/3501-6 石墨/环氧复合材料平直板制造工艺的一维模型，并以此预测了温度、固化度、空隙尺寸与温度历程的关系。
（2）从试验方面研究复杂结构及内部热力场对成型质量影响。[2]复合材料
构件中的温度分布不均匀及降温过程中构件内部产生的较大内应力，会导致分层，同时还指出共固化成型工艺中，相对于已固化的蒙皮，L 型筋条的密实质量直接
影响着T 型加筋板的成型质量，发现构件厚截面温度梯度随厚度的增加，温度梯
度增加，易产生固化变形，层合板内温度和铺层方式对成型质量的影响程度很大。通过 DSC 方法对环氧树脂基体在固化过程中的力学性能进行了测定，指出比热、玻璃态转化温度、热膨胀系数、化学收缩系数以及热力学系数都与温度和时间有关，建立了热化学弹性有限元模型来预测固化变形。
综上，大部分研究者是对影响复合材料构件成型的若干因素场进行单独设计
实验，建立预测模型对复合材料构件内部反应热场进行研究，或者仅仅对某种复
合材料构件成型质量的影响因素大小做了试验研究，不具备普适性。而且，没有
将多个因素场耦合起来，建立统一的多场耦合模型来预测实际热压罐固化过程。
因此，今后对热压罐固化工艺的研究应从多场、多尺度耦合，建立综合考虑温度
和压力共同作用下的固化动力学模型等方面入手，实现对实际固化过程的预测。
在热压罐复合材料制造工艺中，构件固化工艺质量取决于由热压罐和工装系统组
成的成型制造环境所提供的外部温度场、压力场，以及其自身复杂的材料特性及
结构特征间的关联耦合作用。已有的研究工作开展，无法对构件真实的固化成形
成性过程进行准确的分析和预测。因此，建立多场、多尺度耦合的热压罐固化成
型工艺数学仿真模型，实现成形成性形协同制造，已成为热压罐成型工艺研究的
趋势。
参考文献：
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江大学,2018.
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造技术,2018(15):76-81+86.
［4］顾轶卓,李敏.复合材料固化工艺评价与优化虚拟仿真实验［J］.实验技术与管理,2019,36(12):170-173.
复合材料工艺重点集结
绪论 1.复合材料是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料。按基体材料不同可分为：金属基复合材料，无机非金属复合材料，树脂基复合材料。 2. 复合材料的主要性能特点： 轻质高强，可设计性好，工艺性能好，热性能好，耐腐蚀性能好，电性能好，其它特点：耐候性、耐疲劳性、耐冲击性、耐蠕变性，透光性等。 第一章 1. 手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型，室温或加热、无压或低压条件下固化，脱模成制品的工艺方法。 2.手糊成型工艺的优点： 1、不受尺寸、形状的限制； 2、设备简单、投资少； 3、工艺简单； 4、可在任意部位增补增强材料，易满足产品设计要求； 5、产品树脂含量高，耐腐蚀性能好。 3.手糊成型工艺的缺点 1、生产效率低，劳动强度大，卫生条件差； 2、产品性能稳定性差； 3、产品力学性能较低。 4.选用的原材料必须满足3点要求 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 5. 聚合物基体的选择选用原则： 1.能在室温下凝胶、固化。并在固化过程中无低分子物产生。 2.能配制成粘度适当的胶液、适宜手糊成型的胶液粘度为0.2Pa·S~0.5Pa·S。 3.无毒或低毒。 4.价格便宜。 6.不饱和聚酯树脂的固化原理： 固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键，与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应，使线型的聚酯分子交联成三维网状的体形大分子结构。 7.不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的过程，共聚反应过程的三个主要阶段：链引发、链增长、链终止。 8.不饱和聚酯树脂的辅助剂包括交联剂、引发剂、促进剂、阻聚剂、光敏剂等。 9.交联剂 要求：高沸点，低粘度，能溶解树脂、引发剂、促进剂、染料等，反应活性大，能使共聚反应在室温或较低温度下进行，能与树脂共聚形成均相共聚物。 常用交联剂：苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二丙烯酯、邻苯二甲酸二丁酯。最常用的是苯乙烯。 10.苯乙烯的优缺点： 优点：粘度低；与树脂有良好的共混性，能很好的溶解引发剂、促进剂；苯乙烯双键活泼，易于进行共聚反应；价格便宜，材料来源广。 缺点：沸点较低（145℃），易挥发，有一定毒性，对人体有害。
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
复合材料成型工艺方法及优缺点分析
复合材料成型工艺方法及优缺点分析 摘要：先进复合材料具有轻质高强、性能可设计、材料与构件一体等优异特性，广泛应用于航空航天装备领域。复合材料的最终性能与使用效能，取决于原材料和成型制备技术。为满足高纤维体积分数、高性能均匀性和高稳定性的“三高”要求，热压罐成型工艺已成为航空航天复合材料制备的首选技术。但是，热压罐成型工艺也存在诸如生产效率低、成本较大、环境污染等缺点。因此，对热压罐成型工艺的研究，应着重放在优化固化工艺路线，使其向着能源节约型、环境友好型、效率最大化方向发展。 关键词：复合材料；热压罐成型；方法 在复合材料制件制造过程中由于环境、原材料缺陷、工艺规范和结构设计不合理等因素会产生各种缺陷，制造缺陷的存在严重影响了复合材料的性能和使用寿命，甚至还会导致复合材料制件的报废，造成重大经济损失。因此，制造缺陷的控制技术是目前先进树脂基复合材料成型工艺领域的重要研究内容。复合材料在航空航天领域的应用日趋广泛，热压罐成型工艺已成为航空航天领域复合材料主承力和次承力结构件成型的首选工艺之一。影响复合材料构件热压罐固化成型质量的主要因素有由热压罐和工装系统构成的成型制造外部温度场、压力场及其作用时间，由构件复杂结构及材料相变特性构成分析了复合材料热压罐固化成形工艺。 一、复合材料成型工艺 1、拉挤成型工艺。复合材料拉挤成型工艺的研究开始于上世纪五十年代，到了六十年代中期，在实际生产中逐渐运用了拉挤成型工艺。经过将近十年的发展，拉挤技术又取得了重大研究进展，树脂胶液连续纤维束在湿润化状态下，通过牵引结构拉力，在成型模中成型，最后在固化设备中进行固化，常用的固化设备有固化模和固化炉。拉挤成型工艺的制品质量十分稳定，制造成本也很低；生产效率也很高能够进行批量化的生产。
复合材料的成型工艺
复合材料的成型工艺 复合材料的成型工艺主要包括以下几种： 1. 手糊成型工艺：是一种湿法铺层成型法，通过涂刷胶液和铺设纤维织物，在模具上形成一定厚度的层片，然后进行固化。 2. 喷射成型工艺：是将树脂和纤维混合后，通过喷射的方式在模具表面形成一定厚度的层片，再进行固化。 3. 树脂传递模塑技术（RTM技术）：将纤维织物放入模具中，然后注入树脂，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。 4. 袋压法成型：是将纤维织物放入密封的袋子里，然后通过压力使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。 5. 真空袋压成型：是在袋压法的基础上，通过抽真空的方式排除纤维织物内的空气和水分，提高制品的密实度和质量。 6. 热压罐成型技术：是将预浸料放入金属模具中，通过热压罐的高温高压作用，使预浸料粘结成复合材料制品。 7. 液压釜法成型技术：是将预浸料放入密封的液压釜中，通过液体介质的压力使预浸料紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料制品。 8. 热膨胀模塑法成型技术：是将纤维织物放入模具中，利用热膨胀原理使纤维织物紧密结合在一起，再经过固化得到复合材料
制品。 9. 夹层结构成型技术：是将两层或更多层预浸料之间夹入一层泡沫材料或其他材料，通过加热加压或抽真空的方式使其粘结成复合材料制品。 10. 模压料生产工艺：是将纤维织物和树脂混合后，经过一定温度和压力条件进行固化，形成模压料，然后将其加工成制品。11. ZMC模压料注射技术：是将ZMC模压料加热后注入模具中，经过一定的温度和压力条件进行固化，形成复合材料制品。12. 层合板生产技术：是将多层预浸料按照一定的顺序叠放在一起，然后经过热压或冷压的方式使其粘结成复合材料层合板。13. 卷制管成型技术：是将纤维织物和树脂混合后，通过卷制机卷制成管状制品。 14. 纤维缠绕制品成型技术：是将纤维织物缠绕在芯模上，然后注入树脂或进行热处理，形成复合材料制品。 15. 连续制板生产工艺：是将预浸料连续通过加热和加压装置，使其连续地粘结成复合材料板材。 16. 浇铸成型技术：是将液态树脂注入模具中，加入纤维织物或预浸料等增强材料，经固化后得到复合材料制品。 17. 其他成型技术：如热塑性片状模塑料制造技术、冷模冲压成型工艺等。 这些成型工艺各有特点和适用范围，可以根据具体的制品要求选
复合材料成型工艺及应用
复合材料成型工艺及应用 一、复合材料的概念 复合材料是由两种或两种以上的材料组成，具有不同的物理和化学性质，经过一定的工艺方法制成一种新型材料。常见的复合材料包括玻 璃钢、碳纤维、芳纶纤维等。 二、复合材料成型工艺 1.手工层叠法 手工层叠法是最基本的复合材料成型方法，通常用于制作小批量产品。该方法需要将预先剪裁好的纤维与树脂依次层叠，再通过压力和温度 进行固化。 2.真空吸塑法 真空吸塑法是将预先剪裁好的纤维与树脂放置在模具内，然后通过抽 气将模具内外产生压差，使树脂浸润纤维，并在高温高压下进行固化。 3.自动化层叠法
自动化层叠法是利用机器自动完成纤维和树脂的层叠，提高了生产效率和产品质量。 4.注塑成型法 注塑成型法是将树脂加热至熔点后注入模具中，再通过高压将树脂注入纤维中，最后在高温下固化成型。 5.压缩成型法 压缩成型法是将预先剪裁好的纤维和树脂放置在模具内，再通过压力将其压实，并在高温下进行固化。 三、复合材料的应用 1.航空航天领域 复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点，在航空航天领域得到广泛应用。如飞机机身、翼面等部件都采用了复合材料制造。 2.汽车工业
汽车工业也是复合材料的重要应用领域。复合材料可以减轻汽车自重，提高汽车性能和燃油经济性。 3.建筑领域 建筑领域也开始采用复合材料作为建筑结构材料，如玻璃钢屋面、墙 板等。 4.体育器材 体育器材如高尔夫球棒、网球拍等也采用了碳纤维等复合材料制造， 提高了器材的性能和使用寿命。 5.医疗领域 复合材料在医疗领域也得到了广泛应用，如人工关节、牙科修复等。 四、复合材料的优缺点 1.优点： (1)轻质高强：比同体积的钢材强度高5-10倍，比重只有铝的1/4。
复合材料优缺点
复合材料优缺点 复合材料是一种由两种或更多种不同材料组成的材料，具有许多优点和一些缺点。在下面的文章中，将详细介绍复合材料的优缺点。 复合材料的优点之一是它们的高强度和刚度。由于复合材料由多个材料组成，可以将不同材料的性能结合在一起，从而实现更高的强度和刚度。与传统材料相比，复合材料通常具有更大的载荷承受能力和更高的抗弯强度。 另一个优点是复合材料的轻质性。复合材料通常由轻质材料（如碳纤维）和聚合物基质组成，因此重量相对较轻。这使得复合材料在航空航天、汽车和体育装备等领域具有广泛的应用，可以减轻整体重量，提高燃油效率和运动性能。 复合材料还具有优异的抗腐蚀性能。由于复合材料不容易受到水、酸、碱等化学物质的侵蚀，因此在海洋、化工和冶金等领域得到广泛应用。此外，复合材料还具有良好的耐热性和耐高温性能，使其在高温环境下能够保持较好的性能。 除此之外，复合材料还具有设计自由度高的优点。由于复合材料的制造工艺相对灵活，可以通过调整纤维方向、层压方式、树脂选择等来实现不同的性能需求。这为工程师提供了更大的设计自由度，能够满足各种复杂结构和功能要求。 然而，复合材料也存在一些缺点。首先，复合材料的制造成本较高。与传统材料相比，复合材料的制造需要更复杂的工艺和
设备，导致成本较高。这使得复合材料在某些领域的应用受到限制。 此外，复合材料的回收和再利用相对困难。由于复合材料通常由不同材料组成，这些材料很难被分离和回收。目前还没有有效的回收技术，这导致大量废弃的复合材料被直接丢弃，对环境造成影响。 最后，复合材料的设计和修理相对困难。由于复合材料具有层状结构和异材料组成，对于设计和修理人员来说，更复杂的技术和工艺要求可能会增加设计和维护的复杂性。 综上所述，复合材料具有许多优点，如高强度、轻质性、抗腐蚀性和设计自由度高等。然而，它们的制造成本高和回收困难等缺点也需要注意。为了进一步推动复合材料的发展和应用，需要持续的研发和技术创新，解决这些问题。
复合材料成型工艺方法的探讨
复合材料成型工艺方法的探讨 复合材料是一种由两种或以上不同材料组成的材料，其性能优于单一材料。复合材料的制造工艺十分重要，因为不同的制造工艺会影响复合材料的性能，使用范围和成本。本文将对复合材料成型工艺方法进行探讨。 一、手工层叠法 手工层叠法是最简单、最基础的制造复合材料的方法之一。该方法使用预浸泡的纤维（如碳纤维、玻璃纤维等）将树脂覆盖在纤维上，然后在一定的角度上重叠纤维，最后在具有一定布局要求的模具中定型。手工层叠法制造复合材料成本较低，但由于人工操作难免存在差异，造成成品产品性能的不稳定。 二、自动层压法 自动层压法是使用机械手控制纤维切割、贴合以及预压，以获得更高的准确性和可重复性的制造方法。该方法适用于高要求的复合材料，例如飞机部件、汽车部件以及运动器材等。但是该方法机器设备复杂，成本相对较高，仅适用于批量制造。 三、注塑成型法 注塑成型法是一种将预制压缩纤维复合材料和树脂注塑成型的方法。该方法适用于生产大量高质量、复杂几何形状的零
件，例如管道、板材等。注塑成型法具有高效率、高精度和可重复性。 四、自动缠绕法 自动缠绕法是一种将预浸纤维描绘成圆柱形或球形产品的方法，其方法是将预浸纤维缠绕在机械骨架上，然后涂覆树脂，最后对其进行加热固化。自动缠绕法可以制造高质量的复合材料管道、球形瓶和容器等。 五、热固性预制芯板层压法 热固性预制芯板层压法是一种将预制成单独的“芯板”，然 后将芯板嵌入复合材料中，采用高压层压、高温固化完成的成型方法。芯板可以用于空腔、复杂曲面和复合材料部件加强，并可提高其整体强度。该方法适用于大量自动化生产，成本相对较低。 总的来说，每种复合材料成型工艺方法都有其优点和局限性。制造者需要根据产品的需要、成本和工具的可用性进行选择。在探索新的复合材料制造技术时，我们需要考虑生产效率和材料性能的平衡，以期达到满足不同行业应用的需求。
复合材料成型新工艺——热胀成型法
复合材料成型新工艺——热胀成型法 复合材料已经成为现代科技发展的重要组成部分，因其质轻、硬度高、弹性好、耐腐蚀、抗热等优异性能而被广泛应用于航空航天、汽车制造、电子信息、军工、医疗等高科技领域。由于复合材料的制造工艺复杂，目前研究出的成型方法也较多，其中，热胀成型是近几年研究领域的一个热点，因其具有成本低、重量轻等优点，受到了技术人员的高度重视。 热胀成型(Thermoforming)是一种基于热胀原理的制造技术，主要用于形成细节多样化、结构复杂性高的复合材料件。这种工艺可以利用电热、热气流、热压与热辐射等各种能源，使得介质材料在被加热时受到热胀力的作用而改变其原有的形状，来达到成型的目的。 热胀成型法的优势有很多，首先，它减少了制造材料的成本，因为它不需要大量的加工工序，并且可以重复使用不同的复合材料，从而节约制造费用；此外，它可以有效地产生高密度、低重量的零件，这对于航空航天、汽车制造、电子信息等领域都很有用；最后，它还可以实现快速成型，大大提高了工作效率。 当然，热胀成型也存在一定的局限性。首先，通常这种工艺需要专业的设备，并且设备的成本相对较高；其次，由于这种成型方法的热胀率的限制，材料的尺寸也存在一定的局限性；最后，由于复合材料具有多层结构和不规则形状，当这种材料在热胀过程中，会受到力学破坏，从而使材料失去原有的性能。 虽然热胀成型在复合材料制造中有一定的局限性，但这并不影响
研究人员对其进行积极探索和尝试。他们不断利用新材料和新技术，优化热胀成型法，在减少成本、提高性能方面取得了显著成效。例如，研究人员利用热胀注射成型技术将复合材料的制备速度提高了5倍；利用机械热胀法，使复合材料的拉伸强度提高了5%；利用光热胀法，使复合材料的抗热性能提高了20%，等等。由此可见，热胀成型法对复合材料的改性和开发具有重要意义，如果能更好地掌握这种技术，可以有效地提高复合材料的性能和价值，从而为现代科技的发展带来更多可能性。 综上所述，热胀成型法在复合材料的成型过程中具有重要的意义。我们应该更加关注这项技术的发展，并利用新的技术手段和新的材料，持续优化和改进热胀成型法，从而为现代科技的发展注入新的动力。
复合材料加工方法
复合材料加工方法 复合材料是由至少两种不同类型的材料组成的材料，通过组合可以实现相互补充和增强，从而达到更优异的性能。复合材料广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域，由于其高强度、轻质、耐腐蚀等优点，成为了各行各业中的热门材料。复合材料加工方法是对复合材料进行成型、加工、装配、检验等工艺步骤的一系列操作，下面将详细介绍复合材料的加工方法。 一、预处理 复合材料加工的第一步是对原材料进行预处理。这包括对纤维和基体材料进行表面处理，以确保材料能够良好的结合和粘合。对于纤维材料，通常需要进行切割、表面处理和脱模剂处理，以便更好地进行树脂浸渍和成型。对于基体材料，也需要进行表面处理以增强粘合性和附着性，从而提高复合材料的性能。预处理工艺的质量直接影响着后续复合材料加工的质量和性能。 二、树脂浸渍 在复合材料的加工过程中，树脂浸渍是非常重要的一步。树脂浸渍是指将纤维材料浸渍在树脂中，让树脂充分渗透纤维，形成一个均匀的树脂基体。这一步需要控制好树脂的浸渍量和浸渍均匀度，以确保复合材料的性能和质量。通常树脂浸渍可以采用手工、真空浸渍、压力浸渍等不同的方法，根据具体工艺要求来选择适当的浸渍工艺。 三、成型
成型是复合材料加工的关键环节之一。通常成型方法可以分为手工成型、预浸缸成型和自动化成型等不同的方式。在手工成型中，操作人员需要手工将浸渍好的纤维材料进行摆放和编织，然后再加入树脂进行充分浸渍，并进行手工压实和成型。在预浸缸成型中，浸渍好的纤维材料通过预先设定的模具进行成型，然后在模具中进行固化和成型。在自动化成型中，则是通过专用设备和自动化机器进行成型，成型速度快，成型质量稳定。不同的成型方法有不同的特点，需要根据具体复合材料的需要选择合适的成型工艺。 四、固化 在复合材料成型完成后，通常需要进行固化处理。固化可以使树脂在一定的温度和时间条件下，完成化学反应，形成一个稳定的三维网络结构，从而提高复合材料的硬度、强度和耐久性。固化的工艺条件需要根据具体树脂的种类和要求来确定，一般包括温度、时间和固化压力等参数。固化工艺的质量对复合材料的性能有着重要的影响，需要严格控制。 五、加工和修整 复合材料成型固化后，通常需要进行加工和修整。这包括对复合材料的外表面进行切割、磨削、抛光等工艺，使其达到设计要求的尺寸和外观。同时，也需要对成型过程中可能出现的缺陷、裂纹、气泡等进行修补和消除，以确保复合材料的质量和性能。加工和修整是复合材料加工过程中的重要环节，需要细心、耐心和专业技术。
加工木塑复合材料的成型方法和优缺点
加工木塑复合材料的成型方法和优缺点 木塑复合材料是一种以木粉或纤维为主要原料，聚乙烯或聚丙烯等塑料为基本原料，加入一定的添加剂后经过混合、挤出成型而成的一种新型建筑、装饰材料。与传统木材相比，木塑复合材料具有质量轻、防腐、防水、防火、抗细菌、易清洁等特点，具有很好的使用性能，被广泛应用在地面装饰、围栏、桥梁、户外家具等领域。 一、制造方法 常用的制造方法有两种。一是模塑成型，即将预先染色的木粉和塑料颗粒和各种添加剂混合均匀后，经过熔融挤出、冷却后成型。二是挤塑成型，即将预先染色的木粉或纤维和塑料颗粒、添加剂混合均匀后，经过高温高压挤出后成型。 二、优缺点 1. 优点 （1）防腐性能好：木塑复合材料相对于传统木材而言，防腐性能更为出色。因为木塑复合材料采用了多种优良的添加剂，使其具有更强的抗紫外线、抗氧化、抗老化、抗冷热循环等性能，对于水、潮气、腐朽、虫害有着极佳的抵御能力。 （2）外形线条优美：木塑复合材料不同于木材，在制作时可以根据客户要求加工出各种不同形状的线条，使它们更为优美、流畅，满足客户多种需求。 （3）环保：木塑复合材料生产过程中没有释放有害气体，也没有剩余的含有化学物质的废弃物。因而木塑复合材料可以使用很长时间，当需要更新时，还可以废物利用，制成别的新品，具有很好的可持续性。 2. 缺点 （1）成本高：与传统木材而言，木塑复合材料的生产成本较高，其中主要原材料塑料价格上涨，直接导致了木塑复合材料的市场价格高。
（2）抗冲击性差：在使用的过程中，木塑复合材料的抗冲击性较差，如果需要更好的抗冲击性能，需要设计更合理的结构，并加装一些辅助构件。 总的来说，木塑复合材料具有广阔的市场应用前景，尤其是作为地面装饰、桥梁、公园栅栏等领域的建材应用较为广泛，对于提高我国建筑装饰材料产业的技术水平和创新能力具有积极的作用。
复合材料 工艺
复合材料工艺 复合材料是指将两种或两种以上的材料通过某种特定的工艺方式进行结合而形成新的材料。它具有结构轻、强度高，耐腐蚀、耐磨、抗老化等一系列优点，成为现代工业中常用的新型材料。 复合材料可以广泛应用于飞行器、船舶、汽车、建筑、电子仪器等领域。复合材料的制造工艺不仅影响到材料的性能，也影响到其成本。因此，各种不同的工艺方法被设计出来以满足不同应用的需求和目标。在本文中，我们将介绍几种常见的复合材料工艺。 一、手工层压法 手工层压法是一种最古老、最简单的复合材料制造方法之一。这种方法主要适用于小规模生产和简单的复合材料结构。此法制造过程简单，无需大型设备和高技能的工人，可在较短时间内完成结构的生产。但是，由于作用力和控制能力不足，这种方法无法制造大型、复杂的复合材料结构，因此在现代工业中使用还是有很大局限性的。 二、自动化层压法 自动化层压法是一种新型的复合材料生产技术。它主要采用机器和自动化设备，通过准确控制层压机的压力、时间和温度等参数来达到高精度的生产效果。该技术适用于生产较复杂、高精度的复合材料结构，同时可保证制造质量和生产效率的稳定性和提高，因此被广泛应用于现代工业领域。 三、编织成型法 编织成型法是一种将纤维通过编织技术制造出所需复合材料结构的方法。这种方法生产的结构具有高强度、耐腐蚀性以及良好的外观效果。由于可以使用不同材料的纤维进行编织，因此可以实现材料性质的优化。此法适用于制造具有不规则形状的复合材料结构。 四、气体吹膜法 气体吹膜法是将纤维通过吹膜技术制成连续的棒状材料。所吹出的膜由于受到压缩以及摩擦的作用，使纤维之间产生摩擦和结合作用，形成一个同质性很好、强度高的复合材料结构。气体吹膜法适合大量生产具有圆柱形、矩形等规则形状的复合材料。 五、激光绑定法 激光绑定法是一种利用激光束将两种不同的材料融合在一起的方法。通过激光束的高能量、高密度，材料表面反射回的能量可以熔化表面而将不同的材料结合在一起。此法可以制造出具有小尺寸、高强度和高性能的复合材料结构。
复合材料成型工艺
复合材料成型工艺 复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有轻质、高强度、 耐腐蚀等优点，因此在航空航天、汽车、船舶等领域得到了广泛的应用。而复合材料的成型工艺则是制作复合材料制品的关键环节，其质量和工艺水平直接影响着制品的性能和使用寿命。本文将对复合材料成型工艺进行介绍和分析。 首先，复合材料成型工艺包括手工层叠成型、预浸料成型、压缩成型、注塑成 型等多种方法。手工层叠成型是最早的一种成型工艺，其优点是工艺简单、适用范围广，但劳动强度大、生产效率低。预浸料成型是目前广泛应用的一种成型工艺，其工艺流程包括预处理、层叠、固化等步骤，可以实现批量生产，但设备投入大、工艺复杂。压缩成型是将预浸料放入模具中，通过压力和温度的作用使其固化成型，适用于复杂形状的制品，但成本较高。注塑成型是将预浸料注入模具中，通过高压注射成型，适用于大批量生产，但模具成本高、周期长。因此，选择合适的成型工艺对于复合材料制品的质量和生产效率至关重要。 其次，复合材料成型工艺的关键技术包括模具设计、预处理工艺、固化工艺等。模具设计是成型工艺中的关键环节，直接影响着制品的成型质量和形状精度。预处理工艺包括表面处理、材料切割、层叠等步骤，其目的是提高材料的表面粗糙度和附着力，保证制品的强度和耐久性。固化工艺是将预浸料在一定的温度和压力下进行固化，使其成型，其控制固化时间和温度是保证制品质量的关键。 最后，复合材料成型工艺的发展趋势是自动化、智能化。随着科技的发展，自 动化设备和智能系统的应用将成为成型工艺的发展方向，可以提高生产效率、降低成本、改善工作环境。同时，新型复合材料的出现将对成型工艺提出新的要求，需要不断创新和改进成型工艺，以适应新材料的应用。 综上所述，复合材料成型工艺是复合材料制品制造的关键环节，其质量和工艺 水平直接影响着制品的性能和使用寿命。因此，选择合适的成型工艺、掌握关键技
复合材料的成型工艺与性能评估
复合材料的成型工艺与性能评估 复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的一种材料，具有优异的力 学性能和化学性能，因此被广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。本文将探讨复合材料的成型工艺和性能评估。 一、复合材料的成型工艺 1. 压制工艺 压制是最常用的复合材料成型工艺之一。在压制工艺中，复合材料的预浸料（prepreg）被放置在模具中，然后施加高温和高压，使预浸料中的树脂熔化并与 纤维充分浸润，最终形成固化的复合材料。压制工艺可以制备出高性能的复合材料，但成本较高。 2. 注塑工艺 注塑是另一种常见的复合材料成型工艺。首先，将纤维预制件放置在注塑机的 模具中，然后将熔融状态的树脂注入模具中，与纤维充分混合并固化。注塑工艺比较适用于大规模生产，成本相对较低，但复合材料的性能可能受到注塑过程中的残余应力影响。 3. 拉伸成型工艺 拉伸成型是一种通过将预制的纤维进行拉伸以改变其形状的工艺。在拉伸成型中，预制的纤维被拉伸到所需的形状，然后在高温条件下进行固化。拉伸成型可以制备出具有复杂形状的复合材料，但工艺复杂度较高。 二、复合材料的性能评估 1. 力学性能评估
复合材料的力学性能是评估其应用性能的重要指标。其中，强度、刚度、疲劳寿命和冲击性能是力学性能评估的重点。通过拉伸试验、弯曲试验、冲击试验等方法，可以确定复合材料在不同载荷下的力学性能。此外，有限元分析也是一种重要的方法，能够模拟复合材料在不同应力条件下的行为。 2. 热学性能评估 由于复合材料通常在高温环境下工作，因此热学性能的评估至关重要。热学性能包括热膨胀系数、导热性能和热稳定性等。通过热膨胀系数测试、热导率测试和热失重分析等方法，可以评估复合材料在高温条件下的稳定性和热耐久性。 3. 阻燃性能评估 复合材料的阻燃性能是在火灾等极端环境下评估其安全性的重要指标。评估阻燃性能的方法包括垂直燃烧试验、氧指数测定和烟密度测试等。通过评估复合材料的阻燃性能，可以确定其在火灾情况下的燃烧行为和烟雾生成情况，从而指导安全设计。 4. 耐腐蚀性能评估 复合材料的耐腐蚀性能是评估其长期使用性能的重要指标。耐腐蚀性能评估包括湿热老化试验、盐雾试验和化学腐蚀试验等。通过评估复合材料在不同腐蚀介质中的性能变化，可以预测其在特定环境下的寿命。 综上所述，复合材料的成型工艺和性能评估是确保其应用性能的关键环节。通过选择合适的成型工艺，并对复合材料的力学性能、热学性能、阻燃性能和耐腐蚀性能进行全面评估，可以为复合材料的设计和应用提供科学的依据。复合材料的不断发展和创新将推动各个领域的技术进步和性能提升。
复合材料成型工艺 模压成型工艺
复合材料成型工艺模压成型工艺 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强材料。 （3）辅助材料一般包括固化剂（引发剂）、促进剂、稀释剂、表面处理剂、低收缩添加剂、脱模剂、着色剂（颜料）和填料等辅助材料。 2、模压料的制备
复合材料的优缺点
复合材料的优缺点 复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料，它具有许多优点和一些 缺点。首先，复合材料的优点之一是它们的高强度和刚度。由于复合材料是由多种材料组成的，它们通常比单一材料更强，更刚。这使得复合材料在许多工程应用中具有重要的优势，特别是在需要高强度和刚度的领域，如航空航天和汽车制造。 其次，复合材料还具有优异的耐腐蚀性能。许多金属材料容易受到腐蚀的影响，而复合材料通常能够抵抗腐蚀，这使得它们在恶劣环境下的使用更加可靠。此外，复合材料还具有较低的密度，这意味着它们比许多金属材料更轻，从而可以减轻结构的重量，提高产品的性能。 另外，复合材料还具有优异的设计自由度。由于复合材料可以根据需要进行设 计和制造，因此可以实现更加复杂的结构和形状，这使得它们在一些特殊应用中具有独特的优势。例如，复合材料可以制造成各种复杂的曲面和结构，从而满足不同产品的设计需求。 然而，复合材料也存在一些缺点。首先，复合材料的制造成本较高。与传统的 金属材料相比，复合材料的制造过程更加复杂，需要更多的工艺和设备，因此成本较高。此外，复合材料的可塑性较差，难以进行加工和修复。一旦复合材料产品受到损坏，修复起来较为困难，这对产品的使用和维护带来了一定的挑战。 另外，复合材料的环境影响也需要引起重视。复合材料的制造和处理过程可能 会产生一些有害物质，对环境造成影响。因此，在使用复合材料时，需要采取相应的环保措施，以减少对环境的影响。 综上所述，复合材料具有许多优点，如高强度、耐腐蚀性能和设计自由度，但 也存在一些缺点，如制造成本较高和环境影响。因此，在实际应用中，需要综合考虑其优缺点，选择合适的材料，并采取相应的措施，以确保其在工程应用中发挥最大的作用。
复合材料成型方法
复合材料成型方法 复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料，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、建筑等领域。而复合材料的成型方法对其性能和质量有着重要的影响。下面将介绍几种常见的复合材料成型方法。 首先，注塑成型是一种常见的复合材料成型方法。该方法通过将熔融的复合材 料注入模具中，经过冷却凝固后形成所需的零件或制品。注塑成型适用于生产大批量、复杂形状的复合材料制品，具有生产效率高、成型周期短、成型精度高等优点。 其次，预浸料成型是另一种常用的复合材料成型方法。预浸料是指将纤维材料 预先浸渍在树脂中，然后再经过成型、固化等工艺制成复合材料制品。预浸料成型适用于生产高性能、复杂结构的复合材料制品，具有成型工艺简单、成型质量高、制品性能稳定等优点。 此外，压缩成型也是常见的复合材料成型方法之一。该方法通过在模具中施加 压力，使预先浸渍好的纤维材料与树脂充分浸润、成型、固化，最终形成复合材料制品。压缩成型适用于生产密度大、强度高的复合材料制品，具有成型工艺简单、成型周期短、成型成本低等优点。 最后，纺丝成型是一种新兴的复合材料成型方法。该方法通过将熔融的复合材 料通过喷丝头喷出，经过拉伸、冷却后形成纤维，再经过覆盖、固化等工艺制成复合材料制品。纺丝成型适用于生产纤维含量高、柔软透气的复合材料制品，具有成型工艺简单、成型效率高、成型成本低等优点。 综上所述，复合材料的成型方法多种多样，不同的成型方法适用于不同的复合 材料制品，选择合适的成型方法可以提高制品的质量和性能，降低生产成本，促进复合材料产业的发展。希望本文所介绍的复合材料成型方法对您有所帮助。
复合材料的制备及方法
C/C复合材料的制备及方法 地点：山西大同大学炭研究所 时间：5.31——6.3 学习内容： 一、C/C复合材料简述 C/C复合材料是以碳纤维及其织物为增强材料，以碳为基体，通过加工处理和碳化处理制成的全碳质复合材料。 优点：抗热冲击和抗热诱导能力极强，具有一定的化学惰性，高温形状稳定，升华温度高，烧蚀凹陷低，在高温条件下的强度和刚度可保持不变，抗辐射，易加工和制造，重量轻。 缺点：非轴向力学性能差，破坏应变低，空洞含量高，纤维与基体结合差，抗氧化性能差，制造加工周期长，设计方法复杂。 二、C/C复合材料的成型技术 化学气相沉积法 气相沉积法（CVD法）：将碳氢化合物，如甲烷、丙烷、液化天然气等通入预制体，并使其分解，析出的碳沉积在预制体中。 技术关键：热分解的碳均匀沉积到预制体中。 影响因素：预制体的性质、气源和载气、温度和压力都将影响过程的效率、沉积碳基体的性能及均匀性。 工艺方法：温度梯度法 温度梯度法 工艺方法：将感应线圈和感应器的几何形状做得与预制体相同。接近
感应器的预制体外表面是温度最高的区域，碳的沉积由此开始，向径向发展。 温度梯度法的设备如下图：
三、预制体的制备 碳纤维预制体是根据结构工况和形状要求，编织而成的具有大量空隙的织物。 二维编织物：面内各向性能好，但层间和垂直面方向性能差；如制备的氧化石墨烯和石墨烯 三维编织物：改善层间和垂直面方向性能；如热解炭 四、C/C的基体的获得 C/C的基体材料主要有热解碳和浸渍碳两种。 热解碳的前驱体：主要有甲烷、乙烷、丙烷、丙烯和乙烯以及低分子芳烃等；大同大学炭研究所使用的是液化天燃气。 浸渍碳的前驱体：主要有沥青和树脂 五、预制体和碳基体的复合 碳纤维编织预制体是空虚的，需向内渗碳使其致密化，以实现预制体和碳基体的复合。 渗碳方法：化学气相沉积法。 基本要求：基体的先驱体与预制体的特性相一致，以确保得到高致密和高强度的C/C复合材料。 化学气相沉积法制备工艺流程： 碳纤维预制体→通入C、H化合物气体→加热分解、沉积→C/C复合材料。 六、碳碳复合材料的机械加工和检测 可以用一般石墨材料的机械加工方法，对C/C制品进行加工。对C/C
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及
热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过 程及 热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点 2010年08月15日 自上世纪80年代中期始，人们对采用拉挤工艺制造连续纤维增强热塑性塑料复合材料（frtp）产生了极大兴趣。这是因为采用热塑性复合材料可避免热固性复合材料固有的环境友好性差、加工周期长和难以回收等不足，并且可具有更好的综合性能，如：较强的柔韧性和抗冲击性能、良好的抗破坏能力、损伤容限高、可补塑、可焊接、生物相容性好、可回收、成型时无需固化反应、成型速度快及可以重复利用等特点。 尽管热塑性塑料拉挤成型具有上述优点，但迄今仍未获得普遍的商业应用。原因在于这种工艺受到以下缺点的制约：如熔体黏度高、成型温度高、基体在室温下呈固态，需要精确控制冷却和熔体冷却时收缩率大，产品质量波动大等。 为了使热塑性材料的拉挤成型应用获得更广泛的应用，重要的任务是开发最合适的加工工艺、降低成本和提高质量。由于拉挤工艺本身是一种能够经济的连续生产复合材料的典型制造工艺，并且可以实现自动化连续生产及制品的用途广泛，所以该工艺在工业发达国家已受到普遍重视，发展速度很快。如美国专利（专利号：us5091036）以及dr.scotttaylor对热塑性复合材料 的研究成果的发表，给热塑性复合材料拉挤成型的工业应用带来突破性的推进。 概括而言，从热固性基体拉挤成型转变到热塑性基体拉挤成型所遇到 的关键问题主要包括：基体在室温下呈固态、在熔融温度下流动性差（黏度高）和熔体冷却时收缩率大等特点，目前，实施热塑性树脂基复合材料的拉挤成型典型研究成
果及其进展可概括如下。 1、生产工艺方面 由于热塑性树脂融体的黏度大，浸渍困难，因而改进研究工作的关键点集中在浸渍技术方面，而不同拉挤工艺的根本区别也就在浸渍方法和浸渍工艺的差异上。通常，根据浸渍技术可把热塑性复合材料拉挤工艺分为非反应型拉挤工艺和反应拉挤工艺两大类。从目前应用情况来看，非反应型工艺占主体，应用较为广泛，相对来讲也比较成熟。图1是采用2种不同方式的热塑性复合材料拉挤工艺示意图。 热塑性树脂基复合材料拉挤成型工艺的过程及特点 1.1非反应型拉挤工艺 1.1.1熔体浸渍 浸渍方法一般是让均匀分散、预加张力的连续纤维束通过一连串轮系，使纤维在熔融树脂中充分浸渍。为提高浸透性，还通常加一定的压力，或混入低相对分子质量同种类的改性组份（或增塑剂）等。该工艺目前已比较成熟，具有浸渍时纤维不易缠绕，且能加工一切可以熔融流动的塑料材料的优点。 1.1.2溶剂浸渍 该方法是选用一种合适的溶剂，也可以是几种溶剂配成的混合溶剂，将树脂完全溶解，制得低黏度的溶液，并以此浸渍纤维，然后将溶剂挥发、回收制得预浸料。该方法克服了热塑性树脂熔融黏度高的缺点，可以很好地浸渍 纤维。该工艺也存在一些不足，如溶剂的蒸发和回收费用昂贵，且易污染环境；若溶剂消除不完全，在复合材料中常会形成气泡和孔隙。 所以采用该方法进行加工的复合材料，在使用过程中其耐溶剂性会有一些影响。 1.1.3粉末浸渍 粉末浸渍制备技术是在硫化床中，通过静电作用将树脂细粉吸附于纤维束
复合材料结构特点、设计要点以及成型方法
复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的材料，具有强度高、重量轻、耐腐蚀等优点。复合材料在航空航天、汽车制造、建筑 工程等领域有着广泛的应用。本文将重点探讨复合材料的结构特点、 设计要点以及成型方法。 一、复合材料的结构特点 1.1 高强度：复合材料由于是由不同材料组合而成，可以充分发挥各种材料的优点，因此具有很高的强度。比如碳纤维复合材料的强度是钢 的几倍。 1.2 轻质：由于复合材料多为聚合物基体和增强材料组成，因此具有较低的密度，重量轻，适合用于要求重量轻的场合，比如航空航天领域。 1.3 耐腐蚀性好：复合材料多数是无机非金属材料与有机高分子材料的复合，因此具有良好的耐腐蚀性，可以在恶劣环境下长期使用。 1.4 难以加工：复合材料的工艺性和加工性较差，需要采用特殊的加工技术和工艺流程。 二、复合材料的设计要点 2.1 结构设计：在设计复合材料结构时，需要充分考虑材料的性能和特
点，合理设计结构，提高材料的使用效率。 2.2 成型工艺设计：不同的复合材料有不同的成型工艺，需要根据具体的材料性能和工艺流程来设计成型工艺，以保证产品质量。 2.3 自动化设计：现代复合材料加工已经向着自动化方向发展，因此设计时需要考虑如何实现自动化生产。 2.4 环境友好设计：在设计复合材料产品时，需要充分考虑材料的回收性和再利用性，采用环保的材料和工艺。 三、复合材料的成型方法 3.1 手工层叠成型：手工层叠成型是一种常见的复合材料成型方法，通过人工将增强纤维层叠在一起，再浸渍树脂，最后经过固化得到成品。 3.2 压模成型：在压模成型中，复合材料预先放置于模具中，然后通过压力和温度的作用，使树脂固化，最终得到成品。 3.3 真空吸塑成型：真空吸塑成型是将复合材料覆盖在模具表面，然后利用真空负压使其贴紧模具表面，并通过加热固化得到成品。 3.4 自动化制备：随着自动化技术的发展，复合材料成型也越来越多地