復(fù)合材料實用工藝與設(shè)備考點整理

1、實用標準文案復(fù)合材料工藝與設(shè)備考點整理濟南大學(xué)復(fù)材11081、復(fù)合材料廣義的定義是什么？CM是指由兩種或兩種以上的不同材料，通過一定的工藝復(fù)合而成的，性能優(yōu)于原單材料的多相固體材料。2、按照基體不同復(fù)合材料怎么分類？樹脂基復(fù)合材料，無機非金屬基復(fù)合材料，金屬基復(fù)合材料3、復(fù)合材料性能的主要決定因素有哪些？(1)增強材料的性能、含量及分布情況；(2)基體材料的性能及含量；(3)界面的結(jié)合情況。4、復(fù)合材料的主要性能特點有哪些？(1)輕質(zhì)高強(2)可設(shè)計性好(3)工藝性能好5、手糊成型工藝的優(yōu)缺點有哪些？手糊成型工藝的優(yōu)點：(1)不受尺寸、形狀的限制；(2)設(shè)備簡單、投資少；(3)工藝簡單；(4)

2、可在任意部位增補增強材料，易滿足產(chǎn)品設(shè)計要求；(5)產(chǎn)品樹脂含量高，耐腐蝕性能好文檔實用標準文案手糊成型工藝的缺點：(1)生產(chǎn)效率低，勞動強度大，衛(wèi)生條件差；(2)產(chǎn)品性能穩(wěn)定性差；(3)產(chǎn)品力學(xué)性能較低。6、簡述不飽和聚酯樹脂的固化原理。固化是通過引發(fā)劑引發(fā)聚酯分子中的雙鍵，與可聚合的乙烯類單體(如苯乙烯)進行游離基共聚反應(yīng)，使線型的聚酯分子交聯(lián)成三維網(wǎng)狀的體型大分子結(jié)構(gòu)。7、不飽和聚酯樹脂固化有哪幾步反應(yīng)形式？鏈引發(fā)，鏈增長，鏈終止8、苯乙烯交聯(lián)劑的優(yōu)缺點是什么？?優(yōu)點：粘度低；與樹脂有良好的共混性，能很好的溶解引發(fā)劑、促進劑；苯乙烯雙鍵活潑，易于進行共聚反應(yīng)；價格便宜，材料來源廣。?缺點

3、：沸點較低(145C),易揮發(fā)，有一定毒性，對人體有害。?用量對性能的影響：苯乙烯用量過多：膠液稀，操作時易流膠；制品固化收縮率大。苯乙烯用量過?。簶渲z液粘度大，不易使用；同時固化不完全，制品的軟化溫度低。用量一般在3040%。9、過氧化物引發(fā)劑的特性指標有哪幾個？具體含義是什么？活性氧含量；臨界溫度；半衰期活性氧含量：表明可以產(chǎn)生自由基量的指標。文檔實用標準文案臨界溫度：是過氧化物具有引發(fā)活性的最低溫度。引發(fā)劑的臨界溫度應(yīng)低于固化溫度。半衰期：在給定的條件下，引發(fā)劑分解一半所需時間表明引發(fā)劑的反應(yīng)速度。10、什么是固化劑?能使引發(fā)劑降低分解活化能，降低引發(fā)溫度的物質(zhì)稱為促進劑。11、夾層結(jié)

4、構(gòu)為什么具有剛度大的特點？原因：材料的撓度與其厚度的3次方成正比，如果把厚度為h的玻璃鋼從中間等分，夾上2h的芯材，厚度變?yōu)?h,其剛度增加到原來剛度的27倍。12、影響蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的主要因素有哪些，如何影響(1)含膠量對性能的影響：含膠量高，蜂窩強度高，容重也大。(2)玻纖布對性能的影響：厚度大，強度高，容重也大。(3)蜂窩尺寸的影響：蜂窩尺寸的，容重小，強度也小。(4)蜂窩高度的影響：蜂窩高度大，制品剛度提高，彎曲強度提高，壓縮強度降低。13、怎樣區(qū)分硬質(zhì)，半硬質(zhì)，軟質(zhì)泡沫塑料？區(qū)分方法：將泡沫塑料壓縮，使其形變達到50%時減壓，然后觀察其殘余變形量：變形量大于10%稱為硬質(zhì)泡沫塑料，在2

5、%10%之間稱為半硬質(zhì)泡沫塑料，小于2%稱為軟質(zhì)泡沫塑料。14、簡述泡沫塑料的發(fā)泡方法？物理發(fā)泡法：將惰性氣體在高壓下使其溶于熔融聚合物或糊狀聚合物中，然后升溫減壓，使氣體膨脹發(fā)泡；利用低沸點液體蒸汽化而發(fā)泡；在塑料加入中空微球后，經(jīng)固化而成泡沫塑料。文檔實用標準文案機械發(fā)泡法：采用機械方法，將氣體混入聚合物中形成泡沫，然后通過固化或凝固獲得泡沫塑料?；瘜W(xué)發(fā)泡法：一是依靠原料組分相互反應(yīng)生產(chǎn)氣體，形成泡沫結(jié)構(gòu)；二是借助化學(xué)發(fā)泡劑分解產(chǎn)生氣體，形成泡沫結(jié)構(gòu)。15、簡述短纖維模壓料制備工藝流程。樹脂調(diào)配玻璃纖維一熱處理一切割一蓬松一混合一撕松一烘干一模壓料16、簡述樹脂溶液粘度對短纖維模壓料質(zhì)量的

6、影響。降低膠液粘度有利于樹脂對纖維浸漬，并可減少捏合過程的強度損失；粘度過低，在預(yù)混過程中會導(dǎo)致纖維離析，影響樹脂對纖維的粘結(jié)。17、什么是模壓料的收縮性，由哪幾種收縮組成？模壓制品從模具中脫出后尺寸減小的特性稱為模壓料的收縮性。由制品的熱收縮（物理收縮）和結(jié)構(gòu)收縮（化學(xué)收縮）組成。18、簡述MgO,CaO對SMC的增稠機理。增稠機理：兩個階段：第一階段金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基一COOH進行酸堿反應(yīng)，生成堿式鹽。OOIIIIC-OH+MOCOMOHOII一COMOH+H2OOIIC-OH+M(OH)2文檔實用標準文案堿式鹽之間或與聚酯之間進一步脫水使分子量成倍增加OOOOIIIIIIII

7、COMOH+HO-C*avcCOMOC*OOOOIIIIIIIIC-OMOH+HOMO-CiC-OMOMO-CfMgO和MgOH的堿式鹽不進行此脫水反應(yīng)，CaO和CaOH堿式鹽可繼續(xù)進行此脫水反應(yīng)。第二階段：堿式鹽與聚酯分子中的酯基（氧原子）以配位鍵形成絡(luò)合物文檔實用標準文案鎂鹽的絡(luò)合反應(yīng)OOOOIIBIII，COCa0cc(y-0C*OCH2HO"CH口工Ca鹽的絡(luò)合反應(yīng)聚酯分子量成倍提高，粘度上升而增稠。第一階段反應(yīng)對于達到熟化粘度的時間有決定性意義，是分子質(zhì)量提高和絡(luò)合反應(yīng)的基礎(chǔ)。第二階段反應(yīng)對于加速稠化，提高最終熟化粘度有重要作用。19、SMC低收縮添加劑的作用機理是什么？當

8、SMC在模具中加熱固化時，隨體系的溫度升高，樹脂發(fā)生熱膨脹，聚酯與苯乙烯開始發(fā)生聚合，相當于其在熱塑性聚合物的內(nèi)壓力下進行固化，因而在未發(fā)生收縮前就被固定下來了。即熱塑性樹脂熱膨脹力阻止了聚酯固化時的收縮。熱塑性樹脂固化稍遲，雖然體系降溫時熱塑性樹脂也發(fā)生收縮，但是此時周圍熱固性樹脂已經(jīng)固化，故只能形成局部微孔而不能形成整體收縮。20、熱塑性聚合物加入熱固性樹脂中的低收縮機理：樹脂受熱時膨脹，熱固性樹脂與熱塑性樹脂的固化時間不同，熱固性樹脂首先聚合固化，其在熱塑性樹脂的熱膨脹壓力下不能收縮；待溫度下降時，熱塑性樹脂開始固化收縮，而周圍文檔實用標準文案的熱固性樹脂已經(jīng)固化定型，使得熱塑性樹脂只能

9、在局部收縮造成微孔，而不會使制品整體收縮變形。21、層壓膠布的質(zhì)量指標有哪些？含膠量，可溶性樹脂含量，揮發(fā)分含量，流動度22、簡述卷管成型工藝原理卷管成型工藝是借助卷管機上的熱輻將膠布軟化，使膠布中樹脂熔融；在一定張力作用下，借助輻筒與芯模的摩擦力將膠布連續(xù)的卷到芯模上，經(jīng)冷輻冷卻定型，然后在固化爐中固化得到產(chǎn)品的一種生產(chǎn)方式。23、干法纏繞、濕法纏繞的特點分別是什么？干法纏繞：將預(yù)浸紗帶或預(yù)浸布，在纏繞機上經(jīng)加熱至粘流狀態(tài)并纏繞到芯模上的成型工藝過程。特點：制品質(zhì)量穩(wěn)定，纏繞速度快，勞動衛(wèi)生條件好；預(yù)浸設(shè)備投資大。濕法纏繞：將無捻粗砂經(jīng)浸膠后直接纏繞到芯模上的成型工藝。特點：不需要預(yù)浸膠設(shè)備

10、，設(shè)備投資少，便于選材；紗片質(zhì)量及張力須嚴格控制，固化時易產(chǎn)生氣泡。24、纏繞制品的優(yōu)點是什么？(1)比強度高(2)生產(chǎn)成本低(3)生產(chǎn)效率高25、纏繞制品比強度高的原因是什么？(1)一般材料的表面缺陷是影響其強度的重要因素，表面積越大缺陷率越高。纏繞纖維直徑很細，降低了微裂紋存在率。此外，連續(xù)纖維特別是無捻玻璃粗由于沒有經(jīng)過紡織工序，文檔實用標準文案因而使其強度損失大大減少。(2)纏繞成型避免了布紋經(jīng)緯交織點與短切纖維末端的應(yīng)力集中。(3)纏繞成型可以控制纖維的方向和數(shù)量，使產(chǎn)品實現(xiàn)等強度結(jié)構(gòu)。(4)纏繞成型可以使增強材料纖維含量高達80%。26、什么是螺旋纏繞？纖維纏繞不僅在圓筒段芯模繞自

11、軸勻速轉(zhuǎn)動，導(dǎo)絲頭依特定速度沿芯模軸線方向往復(fù)運動,進行，而且也有封頭上進行。27、寫出平面纏繞速比的表達式并加以證明。文檔實用標準文案纏滿整個筒體的必要條件：Dnbn_b_cos7.3纏繞規(guī)律Dcos逢考必過bicosb則：證明：7.3纏繞規(guī)律28、簡述臥式濕法環(huán)向紗浸膠纏繞成型。1）采用連續(xù)玻璃纖維粗紗，浸漬樹脂膠液后進行纏繞成型。2）環(huán)向紗浸膠，縱向紗不浸膠。3）縱、環(huán)向紗采用交錯纏繞。4）整個過程是連續(xù)的。文檔實用標準文案29、簡述“EPF”熱塑性熱固性復(fù)合結(jié)構(gòu)管的生產(chǎn)工藝流程，生產(chǎn)工藝上的特點。一環(huán)向纖維纏繞鋪層一冷卻一牽引切割擠出塑料管芯材一冷卻一定型一縱向纖維紗鋪層一預(yù)固化一富樹

12、脂表面層一紫外和遠紅外固化一產(chǎn)品首先是熱塑性塑料管擠出成型，然后在塑料管外面鋪放縱、環(huán)向浸膠玻纖紗。特點：1）過程是連續(xù)的2）生產(chǎn)效率高3）制品性能好30、樹脂基體的成型性能包括哪些，并簡述。包括：1）可擠壓性：樹脂通過擠壓作用變形時獲得形狀和保持形狀的能力。2）可模塑性：樹脂在高溫和壓力作用下，產(chǎn)生變形充滿模具的成型能力。3）可延展性：高彈態(tài)聚合物受單向或雙向拉伸時的變形能力。31、熱塑性復(fù)合材料的特性有哪些？1）密度小，強度高2）性能可設(shè)計性3）耐熱性4）耐化學(xué)腐蝕性5）電性能6）加工性能32、熱塑性聚合物具有哪些流動特征？文檔實用標準文案(1)聚合物(FRTP)熔體流動本質(zhì)，不同于低分子

13、液體，其分子運動是通過分子鏈段運動來實現(xiàn)，首先是若干鏈段運動，然后是另一部分鏈段運動，最終導(dǎo)致整個大分子重心移動而產(chǎn)生流動。(2)聚合物熔體流動時呈非牛頓流體的流變性質(zhì)，其流動特征是粘度除與流體溫度有關(guān)外，還隨剪切力和剪切速率的變化而改變。剪切力或剪切速率增加，粘度下降。(3)聚合物熔體為粘彈體系，它在流變過程中包含有不可恢復(fù)的粘性變形和可恢復(fù)的彈性變形。(4)聚合物熔體的粘度很大，流動困難，成型時需要加大作用力。33、聚合物熔體的末端效應(yīng)，熔體破碎是什么？末端效應(yīng)：當熔體流出管口端頭時，由于彈性變形的回復(fù)，使熔體膨脹，聚合物熔體的這種彈性變形稱為末端效應(yīng)。熔體破碎：是聚合物熔體從?？跀D出后，

14、擠出物表面出現(xiàn)凹凸不平或外形畸變，乃至斷裂的總稱。34、什么是聚合物成型中的定向，產(chǎn)生定向后對聚合物的性能如何影響？聚合物熔體在成型過程中受外力的作用，其分子鏈或添加物會發(fā)生沿受力方向的排列。定向會使縱向強度增加，橫向強度降低，隨聚合物的定向提高，這種現(xiàn)象越重。35、長纖維I造粒工藝。文檔實用標準文案36、擠出機螺桿壓縮段的公用。松散的粒料被壓實、軟化，同時把夾帶的空氣壓回到加料口排出。37、纖維質(zhì)量對FRTP性能的影響。1）纖維直徑對性能的影響：一般來說，纖維直徑越細，強度越高，但有時相差不大，可能是因為纖維細強度高，但同樣含量纖維用在CM中，弱界面也隨之增加，加工過程中纖維磨損嚴重，強度損

15、失也較大。2）纖維長度和分散狀態(tài)對性能的影響：一般來說，纖維越長，制品強度越高；纖維分散越均勻，機械強度和熱穩(wěn)定性越好，彈性模量也有明顯的增加。3）玻璃纖維表面處理對CM性能的影響：玻纖表面處理情況對FRTP性能影響很大，處理后，力學(xué)性能有明顯的提高。38、與模壓成型工藝相比，注射成型工藝有什么特點？優(yōu)點：（1）成型周期短，物料的塑化在注射機內(nèi)完成。模壓成型時，物料的塑化和固化過程都在同一模內(nèi)完成，需時較長文檔實用標準文案(2)熱耗量少，可利用物料自身摩擦所產(chǎn)生的熱量。(3)閉模成型，能提高產(chǎn)品精度，保證質(zhì)量，減少后加工工作量(4)可使形狀復(fù)雜的產(chǎn)品一次成型，能防止模腔內(nèi)嵌件變形或位移。(5)

16、生產(chǎn)效率高，成本低。一模能同時生產(chǎn)幾個制品，易實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。缺點：(1)不適用于長纖維增強的產(chǎn)品，一般纖維長度小于7mm(2)模具質(zhì)量要求高39、試比較熱塑性CM與熱固性CM注射成型各有什么特點？(1) FRTP可以反復(fù)加熱塑化，物料的熔融和硬化完全是物理變化；FRP加熱固化后不能再塑化，固化過程為不可逆反應(yīng)。(2) FRTP受熱時，物料由玻璃態(tài)變?yōu)槿廴诘恼沉鲬B(tài)，料筒溫度要分段控制，其塑化溫度應(yīng)高于粘流溫度，但低于分解溫度；FRP在料筒中加熱時，樹脂分子鏈發(fā)生運動，物料熔融，但接著會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、放熱，加速化學(xué)反應(yīng)過程。因此，F(xiàn)RP注射成型的溫度控制要比FRTP嚴格得多。(3) FRTP注射

17、成型時，料筒溫度必須高于模具溫度，物料在模腔內(nèi)冷卻時會引起體積收縮，故需要有相應(yīng)的料墊傳壓補料，F(xiàn)RP注射成型時，料筒溫度低于模具溫度，物料在模腔內(nèi)發(fā)生固化收縮的同時，也發(fā)生熱膨脹，因此，充模后不需要補料。40、為什么在注射成型模具邊緣處纖維容易定向排列？流體的流動過程在橫斷面上存在速度梯度，愈靠近模具剪應(yīng)力愈大，流體流速越小。由于物料靠近模具壁和中心層的流速相差很大，產(chǎn)生的剪切力也很大，從而使流體內(nèi)的大分子和纖維材料發(fā)生定向作用。定向作用離中心越遠越明顯，靠近模具壁與中心層之間，形成一個定向區(qū)，纖維定向是永久性的。文檔實用標準文案41、與熱固性片狀模塑料相比熱塑性片狀模塑料制品有哪些特性？1

18、）比強度高2）能重復(fù)加工成型3）成型周期短4）成型壓力低5）貯存期長6）比熱固性玻璃鋼具有較高的耐化學(xué)腐蝕性，耐水性和氣密性等7）原料來源充足，價格便宜8）成本低9）機械化程度高42、簡述墻體材料改革的意義1、墻體材料改革的意義主要是節(jié)約土地，節(jié)約能源及環(huán)境保護。2、土地是人們賴以生存的有限資源，我國目前人均土地僅1.1畝，而實心粘土磚的生產(chǎn)每年消耗的土地是一個大縣的耕地，我國又是農(nóng)業(yè)大國，土地資源非常緊張，因此要節(jié)約土地。3、能源問題早已成為世界普遍關(guān)注的問題，實心粘土磚的生產(chǎn)能耗高，而且使用能耗也高,實心粘土磚建筑與新型墻體材料相比能耗高出3倍，因此從節(jié)約能源的意義上需要墻體材料改革；4、目前國內(nèi)工業(yè)產(chǎn)生了大量的工業(yè)廢渣，其堆積大量占用了土地同時也嚴重污染了環(huán)境，另外，實心粘土磚的燒制需要燃燒大量煤炭，其產(chǎn)生的二氧化碳等氣體也嚴重污染環(huán)境，因此從環(huán)境保護的意義上也必須進行墻體材料改革。文檔實用標準文案43、關(guān)于玻纖增強水泥基復(fù)合材料的