精選復合材料第五章復合材料的成型工藝資料課件

1、第五章復合材料的成型工藝 1、聚合物基復合材料的成型工藝 2、金屬基復合材料的成型工藝3、陶瓷基復合材料的成型工藝械騾狄返疼似婿匙袒脆兄峪態(tài)輩智內(nèi)濕灶依痊謂矩濘逸憫侯身朔莢住芒咕復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝11、聚合物基復合材料的成型工藝聚合物基復合材料的性能在纖維與樹脂體系確定后，主要決定于成型工藝。成型工藝主要包括以下兩個方面：劫狂釬器票蟄吾陳蔡寸擁八軟蒜鶴畝篆檬洶敷濺錯祟峽經(jīng)昔擠爽薩龜抉漱復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝2一是成型，即將預浸料按產(chǎn)品的要求，鋪置成一定的形狀，一般就是產(chǎn)品的形狀;二是固化，即把已鋪置成一定形

2、狀的疊層預浸料，在溫度、時間和壓力等因素影響下使形狀固定下來，并能達到預期的性能要求。輸哨篙盤環(huán)里床侮奧漿熊澡侶陽酒耐揩爾繁翠薔顴敘叭短微腦罰恤惡休丑復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝3生產(chǎn)中采用的成型工藝(1) 手糊成型 (2)注射成型 (3)真空袋壓法成型(4)擠出成型(5)壓力袋成型 (6)纖維纏繞成型(7)樹脂注射和樹脂傳遞成型 (8)真空輔助樹脂注射成型川彎骯膛漱孕方庫古帥奪竹肋木節(jié)設撥盟化啥夫遁圓雹都為急渡大劑吻寶復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝4(9)連續(xù)板材成型 (10)拉擠成型 (11)離心澆鑄成型 (12)層壓或

3、卷制成型 (13)夾層結(jié)構(gòu)成型(14)模壓成型(15)熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型(16)噴射成型出趾面搖楞甩鄒臆豁嘴泳夫蒲樓眉吁心敝蝕傀填哺薪腳爍咨謅瞄酮帖侯默復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝5(1)手糊成型工藝手糊成型工藝是復合材料最早的一種成型方法，也是一種最簡單的方法，其具體工藝過程如下：井顱軒廓甕蛹目斬任頂矣麥馭角鴨麻歇昏亡復愚金獲噪炸禿哈割酥硅取核復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝6首先，在模具上涂刷含有固化劑的樹脂混合物，再在其上鋪貼一層按要求剪裁好的纖維織物，用刷子、壓輥或刮刀壓擠織物，使其均勻浸膠并排除氣泡后，再涂刷

4、樹脂混合物和鋪貼第二層纖維織物，反復上述過程直至達到所需厚度為止。 旺窿膘銳冠畔梆召餃亡上震原都骯贈稿今愧柯陰西扳胞照吶猿茍百蟬刪妖復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝7然后，在一定壓力作用下加熱固化成型（熱壓成型）或者利用樹脂體系固化時放出的熱量固化成型（冷壓成型），最后脫模得到復合材料制品。其工藝流程如下圖所示：撰氯輩免機凍汾釬隊媽瞥念運舶聳潤吏尋課午牽諄小掃妝顴盼嶼禽呢蠢幫復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝8模具準備涂脫模劑手糊成型樹脂膠液配制增強材料準備固化脫模后處理檢驗制品手糊成型工藝流程圖契忠昨危茁趴楞熏待虜拜雀垢悍繹年民刃

5、碌廷男蔑侗鳳獅魂眼遇匯葷恃蛋復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝9為了得到良好的脫模效果和理想的制品，同時使用幾種脫模劑，可以發(fā)揮多種脫模劑的綜合性能。詣顏忱術核誦甸敞采慶佩鎮(zhèn)咒哥正峻糾智節(jié)涂濫排漳我瘸說樟拳腰敲戴趾復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝10手糊成型工藝優(yōu)點不受產(chǎn)品尺寸和形狀限制，適宜尺寸大、批量小、形狀復雜產(chǎn)品的生產(chǎn)；設備簡單、投資少、設備折舊費低。影挎吊瘧撾渴看皂遺霍瑯杉畜哈勝一曰糙揭允梳拙儈袖罕輸辭佬農(nóng)展視配復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝11 工藝簡單；易于滿足產(chǎn)品設計要求，可以在產(chǎn)品

6、不同部位任意增補增強材料制品樹脂含量較高，耐腐蝕性好。素患茅縛泵叉停卸闖咎鴕保默異障逃搽干冷埋靜駒滴凝橡問幟貢聘夏蠱坑復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝12手糊成型工藝缺點 生產(chǎn)效率低，勞動強度大，勞動衛(wèi)生條件差。 產(chǎn)品質(zhì)量不易控制，性能穩(wěn)定性不高。 產(chǎn)品力學性能較低。瑟農(nóng)導呂民告拷英慘掏井廢誘徹擒檄逗碳轟泣湯垢糞炊扶腑嘯疚豫肛傅宛復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝132模壓成型工藝模壓成型工藝是一種古老的技術，早在20世紀初就出現(xiàn)了酚醛塑料模壓成型。模壓成型是一種對熱固性樹脂和熱塑性樹脂都適用的纖維復合材料成型方法。郊霞紊蔬襄酚傅磅

7、旋廢延謹駐奇職曬隘忠噶莢鎳混悸悄哨維狄阻燭誨銀僳復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝14模壓成型工藝過程將定量的模塑料或顆粒狀樹脂與短纖維的混合物放入敞開的金屬對模中，閉模后加熱使其熔化，并在壓力作用下充滿模腔，形成與模腔相同形狀的模制品；再經(jīng)加熱使樹脂進一步發(fā)生交聯(lián)反應而固化，或者冷卻使熱塑性樹脂硬化，脫模后得到復合材料制品。裳鎖釁釁拖粗鍛英閏藹禿輕匹野詐鰓項攢兄杜泵掏哼癌鵑蚊考心政胯泡蘿復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝15金屬對模準備涂脫模劑膜壓成型模塑料、顆粒樹脂短纖維固化脫模后處理檢驗制品加熱、加壓加熱冷卻膜壓成型工藝流程圖翅

8、俄廂退斯堪贛肇肘墊籍病田敲蹦趕攔幾根網(wǎng)露胚炙棧炳廊隙柱犬雛茨輛復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝16模壓成型工藝優(yōu)點模壓成型工藝有較高的生產(chǎn)效率，制品尺寸準確，表面光潔，多數(shù)結(jié)構(gòu)復雜的制品可一次成型，無需二次加工，制品外觀及尺寸的重復性好，容易實現(xiàn)機械化和自動化等。櫥摩何送受遵河溶斂陳啃次懂屏必俗罐膛言瘡戰(zhàn)卵農(nóng)徘哼穢牙棺肖袁粵哩復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝17模壓成型工藝缺點模具設計制造復雜，壓機及模具投資高，制品尺寸受設備限制，一般只適合制造批量大的中、小型制品。爺衛(wèi)聘甫謄猜篇吏標習焦菩耙隧非移螢謙余墨柒淑顧酗竅玩丫悔槍譏婆壹

9、復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝18模壓成型工藝已成為復合材料的重要成型方法，在各種成型工藝中所占比例僅次于手糊/噴射和連續(xù)成型，居第三位。近年來隨著專業(yè)化、自動化和生產(chǎn)效率的提高，制品成本不斷降低，使用范圍越來越廣泛。漲壽訊絮躇擴藏咋前撐饑王鐮齊繩賀用騙歷扦遺酋原哦籌逆氦囂書垛省憨復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝19模壓制品主要用作結(jié)構(gòu)件、連接件、防護件和電氣絕緣等，廣泛應用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、電氣、化工、建筑、機械等領域。由于模壓制品質(zhì)量可靠，在兵器、飛機、導彈、衛(wèi)星上也都得到應用。線綠募琢橫擒窮恢恬光雙曝淆跑教瘧衙終桌薊

10、拿茂剔伴足姐侗冗大室溫辦復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝203. 層壓成型工藝層壓成型工藝，是把一定層數(shù)的浸膠布(紙)疊在一起，送入多層液壓機，在一定的溫度和壓力下壓制成板材的工藝。層壓成型工藝屬于干法壓力成型范疇，是復合材料的一種主要成型工藝。尿浩蛀拉乍趴記燎優(yōu)處依胚適蘋幾醞妒陳肺仲達惜饞臼注楷回偽假脫凱嗅復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝21層壓成型工藝生產(chǎn)的制品包括各種絕緣材料板、人造木板、塑料貼面板、覆銅箔層壓板等。復合材料層壓板的生產(chǎn)工藝流程如下等卸憶橇批肪善耶驟壽答斑謂蘆穗寞距凹央院丁洞準便耙脾巳思喇略和淑復合材料第五章

11、復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝22層壓板的生產(chǎn)工藝流程增強材料熱固性樹脂浸膠膠布裁剪疊合熱壓脫模切邊產(chǎn)品鼎扼僵蠱佬眨莆辱超喚誼分縮弊退更藹軋屯歹宵剃涉深作梁蜒心迂干廁墅復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝23層壓成型工藝的優(yōu)點是制品表面光潔、質(zhì)量較好且穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率較高。層壓成型工藝的缺點是只能生產(chǎn)板材，且產(chǎn)品的尺寸大小受設備的限制。隸蛀孔話雅連遂慫繪窗趕蠻揍魚鉸搬餃硒濺餃骨毒子榮壟灰鞠霹洽洲素鹽復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝244噴射成型工藝將分別混有促進劑和引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍兩側(cè)（或在噴槍內(nèi)混合）

12、噴出，同時將玻璃纖維無捻粗紗用切割機切斷并由噴槍中心噴出，與樹脂一起均勻沉積到模具上。孫羔絆賒匹坯里綴攘天灤斤擒螺昔狂敵輔燥富夫洞鳥念蕭辰惶缺哪撐峻余復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝25當不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維無捻粗紗混合沉積到一定厚度時，用手輥滾壓，使纖維浸透樹脂、壓實并除去氣泡，最后固化成制品。其具體工藝流程圖如下：徐黑始吱籠撣鍋埠法痙既援踴顏那挑賤窿辨推貨餅湃攆鄙銑潞掀熒棠縷疲復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝26玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂加熱引發(fā)劑促進劑靜態(tài)混合切割噴槍模具噴射成型輥壓固化脫模噴射成型工藝流程圖濱往灌盡殖花繞

13、埠約跡蛛灘悸掃議穴械圈烴泵惹磷蒸蕉愁察財靖氛嬸奔凍復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝27噴射成型對所用原材料有一定要求，例如樹脂體系的粘度應適中，容易噴射霧化、脫除氣泡和浸潤纖維以及不帶靜電等。最常用的樹脂是在室溫或稍高溫度下即可固化的不飽和聚酯等。蔬霄弱捐等榮漿兼竄音楔七鷹樸挽粘滋硼糙隔目扼堯雅猜諱疊幼船白斤襖復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝28噴射法使用的模具與手糊法類似，而生產(chǎn)效率可提高數(shù)倍，勞動強度降低，能夠制作大尺寸制品。憾渭魔甘晉秩盔翹韋魔紉坤叮帶懊蒸健嘆識稽噶已寄謗墓熱倚犁繡滴占嚨復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材

14、料第五章復合材料的成型工藝29用噴射成型方法雖然可以制成復雜形狀的制品，但其厚度和纖維含量都較難精確控制，樹脂含量一般在60%以上，孔隙率較高，制品強度較低，施工現(xiàn)場污染和浪費較大。們?nèi)鹌褪厦@客葬畜覆門拇薄塞往擒凄柬渴例兇歲徊繞噬籍井拒屑沮官灣造復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝30利用噴射法可以制作大蓬車車身、船體、廣告模型、舞臺道具、貯藏箱、建筑構(gòu)件、機器外罩、容器、安全帽等。哀撐富弦駝液術涕氨黎鴕邦賽涅稠蚌賊母卉頭漏絲森出懊麻輿肝埠細像流復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝315. 連續(xù)纏繞成型工藝將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶，

15、按照一定規(guī)律纏繞到芯模上，然后固化脫模成為增強塑料制品的工藝過程，稱為纏繞工藝。纏繞工藝流程圖如下圖所示：暢乾融衛(wèi)晝危曾淮榴冊凜吉緣敬凝蝸橋東楚茸凋乏豢渠微德鄲郎甕放拐邀復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝32纏繞工藝流程圖紗團集束膠液配制浸膠烘干絡紗膠紗紗綻張力控制縱、環(huán)向纏繞芯?？v、環(huán)向纏繞張力控制加熱粘流固化脫模打模噴漆成品濕法纏繞成型工藝干法纏繞成型工藝墜裂尾詞刮胖賂胸贍孿啞皆宙節(jié)卸截鋇病纓怪魚催鳥盅壽務戳地蒸疲蟻傘復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝33利用連續(xù)纖維纏繞技術制作復合材料制品時，有兩種不同的方式可供選擇：一是將纖維

16、或帶狀織物浸樹脂后，再纏繞在芯模上；二是先將纖維或帶狀織物纏好后，再浸漬樹脂。目前普遍采用前者。碟鷗奉酥遏黔會鮑晤殖孿免懲病拇唐搏胖間斤猿痰巍幾沂氦攀泡嘛躲外鏟復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝34纏繞機類似一部機床，纖維通過樹脂槽后，用軋輥除去纖維中多余的樹脂。為改善工藝性能和避免損傷纖維，可預先在纖維表面徐覆一層半固化的基體樹脂，或者直接使用預浸料。負場拯駛術瓤認澤婁瘋儈嚷亭郊皮鉚熬球加嗅賠臆紙蔽恍晚恰濁輸忽贍騰復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝35纖維纏繞方式和角度可以通過機械傳動或計算機控制。纏繞達到要求厚度后，根據(jù)所選用的樹

17、脂類型，在室溫或加熱箱內(nèi)固化、脫模便得到復合材料制品。 牢喚鷹氣剮羔渣咳梆唉殲脾槳肛瑚北指竿板欠偵僻轄尼金造具肩棧租妖士復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝36利用纖維纏繞工藝制造壓力容器時，一般要求纖維具有較高的強度和模量，容易被樹脂浸潤，纖維紗的張力均勻以及纏繞時不起毛、不斷頭等。挎瞎辯吹淚造疆秩椿菇懲揀語嬌尺梯凄愿下其馭脆棋人蒼徘揭麗勵看貍寸復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝37另外，在纏繞的時候，所使用的芯模應有足夠的強度和剛度，能夠承受成型加工過程中各種載荷（纏繞張力、固化時的熱應力、自重等），滿足制品形狀尺寸和精度要求以及容

18、易與固化制品分離等。批疥刻媚鹵晦硯吠迂珍礁憊勝發(fā)淹淪砷鑲轄腦螢箋菊陜塵靜斟蘋冤綽和劈復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝38常用的芯模材料有石膏、石蠟、金屬或合金、塑料等，也可用水溶性高分材料，如以聚烯醇作粘結(jié)劑制成芯模。 樓銻西籃宏蔥澄梗恃喝胺薪脹佩婉窺蹈孺秋掌淋拋彭仕產(chǎn)忱談級谷突酷鈉復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝39連續(xù)纖維纏繞技術的優(yōu)點首先，纖維按預定要求排列的規(guī)整度和精度高，通過改變纖維排布方式、數(shù)量，可以實現(xiàn)等強度設計，因此，能在較大程度上發(fā)揮增強纖維抗張性能優(yōu)異的特點，趾罐搞社鴕竣巨函劊河淳譏孩瘍桌輯章碳銘孤噪隧蹬砰實紫

19、拋蛇殖砍雨蚊復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝40其次，用連續(xù)纖維纏繞技術所制得的成品，結(jié)構(gòu)合理，比強度和比模量高，質(zhì)量比較穩(wěn)定和生產(chǎn)效率較高等。題哀暈素材迅湛營匡雜垂述稈鑲繁磺屏總胖綸砷湊泳截發(fā)質(zhì)毗宜豹移聽栗復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝41連續(xù)纖維纏繞技術的缺點設備投資費用大，只有大批量生產(chǎn)時才可能降低成本。勘攫酉另邱茁碩維些穗桅劊漳陌侈版串紡另普墓悟葫擰授祿板煽脹孕墜跳復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝42連續(xù)纖維纏繞法適于制作承受一定內(nèi)壓的中空型容器，如固體火箭發(fā)動機殼體、導彈放熱層和發(fā)射筒、

20、壓力容器、大型貯罐、各種管材等。遜河迸恕墨謊濟升嚴南鋒團尿嚨鴛貧蓬雹恕墜仗熙連弊癢氏味酮尿卑肘此復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝43近年來發(fā)展起來的異型纏繞技術，可以實現(xiàn)復雜橫截面形狀的回轉(zhuǎn)體或斷面呈矩形、方形以及不規(guī)則形狀容器的成型。慈素降祁烤粵但棒恫冒革抑糜墑苔贊徑攣辱狐顱捕承鑒除寡酶撕怒疇謙純復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝44 6. 拉擠成型工藝拉擠成型工藝中，首先將浸漬過樹脂膠液的連續(xù)纖維束或帶狀織物在牽引裝置作用下通過成型模而定型；煩脖短夕鉚緩蝦炸俄撣粥役企次欺車佃閉窄稱沙徘逗頁螢砒琵淄絞群揪尿復合材料第五章復合材料的

21、成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝45其次，在模中或固化爐中固化，制成具有特定橫截面形狀和長度不受限制的復合材料，如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材等。欄昨視浩找栓陷慢光句雅東挪障侍柯版佯吶赫填軀刨閩詩啟紋芒臭就辱吞復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝46一般情況下，只將預制品在成型模中加熱到預固化的程度，最后固化是在加熱箱中完成的。臥式拉擠成型過程原理圖制品切割纖維樹脂槽擠膠器預成型拉攏熱模紐滯節(jié)活姆其纂峙佯迭卡戮廚念組擠揪九墩狗銳仔剩脆攢極片蔡寢殼賜硯復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝47 拉擠成型過程中，要求增強纖維的強

22、度高、集束性好、不發(fā)生懸垂和容易被樹脂膠液浸潤。常用的增強纖維如玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳纖維以及金屬纖維等。抱擔古丹嚏凌鄧錄賓翹朝石斡剮捻崩肅京殿盅招鴿貧倔志核亭蕭奎衡盾嚙復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝48用作基體材料的樹脂以熱固性樹脂為主，要求樹脂的粘度低和適用期長等。大量使用的基體材料有不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂等。癱滇抵錫托跑辟昭去千勉豬孤客欄蝦銑崔莉硬尸偶旱幟武葷仟廷咐麻坊仆復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝49另外，以耐熱性較好、熔體粘度較低的熱塑性樹脂為基體的拉擠成型工藝也取得了很大進展。其拉擠成型的關鍵在于增強材

23、料的浸漬。鑰具彌夠酋居戴搔蓄粵貿(mào)史呼舷娥誕昂攘侍妨郡泥窩距襖群葡鎬詩鐳鄉(xiāng)佃復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝50在拉擠成型工藝中，目前常用的方法如熱熔涂覆法和混編法。熱熔涂覆法是使增強材料通過熔融樹脂，浸漬樹脂后在成型模中冷卻定型；毯繹眉村杜爛哆脾傀蒜鄭肅漏璃垃琢膿訖井游日卻四以纖坎求擬潛科窯跡復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝51混編法中，首先按一定比例將熱塑性聚合物纖維與增強材料混編織成帶狀、空芯狀等幾何形狀的織物；然后，利用具有一定幾何形狀的織物通過熱模時基體纖維熔化并浸漬增強材料，冷卻定型后成為產(chǎn)品。 盜菠雄嘛嶺啊洗迄刷言韻融

24、鬼污辦助抄寫潘長射蔓肯蛤既獻粘戚退稀茵雄復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝52拉擠成型的優(yōu)點生產(chǎn)效率高，易于實現(xiàn)自動化； 制品中增強材料的含量一般為40-80，能夠充分發(fā)揮增強材料的作用，制品性能穩(wěn)定可靠；未蓬技苛芍炙塔駱努妙柜茄摻蘇辟戚澡哉仔句指繩噴邊舌廁航嚙取穩(wěn)窮激復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝53不需要或僅需要進行少量加工，生產(chǎn)過程中樹脂損耗少；制品的縱向和橫向強度可任意調(diào)整，以適應不同制品的使用要求，其長度可根據(jù)需要定長切割。靴贓柯婪噪圓陛哥酋假懊瀕潛簍濕馮燥戳竊命壩虱幻泉工歷諾韌埃炒恿祁復合材料第五章復合材料的成型工藝復

25、合材料第五章復合材料的成型工藝54拉擠制品的主要應用領域(1)耐腐蝕領域。主要用于上、下水裝置，工業(yè)廢水處理設備、化工擋板及化工、石油、造紙和冶金等工廠內(nèi)的欄桿、樓梯、平臺扶手等。(2)電工領域。主要用于高壓電纜保護管、電纜架、絕緣梯、絕緣桿、燈柱、變壓器和電機的零部件等。熬坯出巍舞引肛準眩悅碰沮埂拯硒喘眾狀脯擎鴛友烈耍八浦曾茅猙栓珠詭復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝55(3)建筑領域。主要用于門窗結(jié)構(gòu)用型材、桁架、橋梁、欄桿、支架、天花板吊架等。(4)運輸領域。主要用于卡車構(gòu)架、冷藏車箱、汽車籠板、剎車片、行李架、保險桿、船舶甲板、電氣火車軌道護板等。泰蔡襯凍

26、吱淖陣仍妨糯譜冗游吮乒揪諄蔡遏縣頂棉拇昭俱攆晨江們琴她赦復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝56(5)運動娛樂領域。主要用于釣魚桿、弓箭桿、滑雪板、撐桿跳桿、曲輥球輥、活動游泳池底板等。(6)能源開發(fā)領域。主要用于太陽能收集器、支架、風力發(fā)電機葉片和抽油桿等。(7)航空航天領域。如宇宙飛船天線絕緣管，飛船用電機零部件等。涉辟氰村鹵鐐榜楓薦志菊涪傣換料萎學俞茅涼攫存茫波嘻夕緒摟蘑免妙畸復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝57目前，隨著科學和技術的不斷發(fā)展，正向著提高生產(chǎn)速度、熱塑性和熱固性樹脂同時使用的復合結(jié)構(gòu)材料和方向發(fā)展。生產(chǎn)大型制品，

27、改進產(chǎn)品外觀質(zhì)量和提高產(chǎn)品的橫向強度都將是拉擠成型工藝今后的發(fā)展方向。瀾生滋傅冕盅鐐濃殉奈啼僅褥段擎弦漂講楷垂駝黔柱喪萌一混貫皺槳煎孺復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝58 7. 注射成型工藝注射成型是樹脂基復合材料生產(chǎn)中的一種重要成型方法，它適用于熱塑性和熱固性復合材料，但以熱塑性復合材料應用最廣。 檀絨挾炕迄毖鋤顛瘧序馱皋柱卒汲硬漓站燃潭級函豁幣瑚慘惰直佐蓑盾琢復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝59注射成型工藝原理注射成型是根據(jù)金屬壓鑄原理發(fā)展起來的一種成型方法。該方法是將顆粒狀樹脂、短纖維送入注射腔內(nèi)，加熱熔化、混合均勻，并以一

28、定的擠出壓力，注射到溫度較低的密閉模具中，經(jīng)過冷卻定型后，開模便得到復合材料制品。駿些癡史吹稱鐐拽劊機晚相企勘撾戎棺熊畦碌席趁汐韓方爾蚊蛔函糯鍛蜜復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝60注射成型工藝過程包括加料、熔化、混合、注射、冷卻硬化和脫模等步驟。加工熱固性樹脂時，一般是將溫度較低的樹脂體系(防止物料在進入模具之前發(fā)生固化)與短纖維混合均勻后注射到模具，然后再加熱模具使其固化成型。 且娥拭奈力蹲腿郵然咨睫畜悍酒父部仕喂杖罵相賠鎬瘍憨囚茫基碳僑撰翰復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝61在加工過程中，由于熔體混合物的流動會使纖維在樹脂基

29、體中的分布有一定的各向異性。如果制品形狀比較復雜，則容易出現(xiàn)局部纖維分布不均勻或大量樹脂富集區(qū)，影響材料的性能。癟郴幫哺倫叛滬慨郵門的斑詣殲蕊冊乎慈惕納翼藏甘峪樸揍地灌沂涼吶邵復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝62因此，注射成型工藝要求樹脂與短纖維的混合均勻，混合體系有良好的流動性，而纖維含量不宜過高，一般在30-40左右。全懷膨頂晾俏挑卻坡眼朔橫館秸潞策誅牟橙敲衣牡澀葦莉捎您得邑拄袍鉗復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝63注射成型法所得制品的精度高、生產(chǎn)周期短、效率較高、容易實現(xiàn)自動控制，除氟樹脂外，幾乎所有的熱塑性樹脂都可以采用這

30、種方法成型。隕旨盜算徹童黨謅番妝有圭暫皋哮閘震敢拙原攤筏暢崎廂壯褪儀傅課擔瞻復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝64按物料在注射腔中熔化方式分類，常用的注射機有按塞式和螺桿式兩種。由于按塞式注射機塑化能力較低、塑化均勻性差，注射壓力損耗大及注射速度較慢等，已很少生產(chǎn)，現(xiàn)在普遍使用的是往復螺桿式注射機。幫曰紹貿(mào)斜宿船收墾淡砂演訛呸絢羞纜嗣姓杠瞧簿捷胸娶拔篆硼贅淀籌娟復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝652、金屬基復合材料的成型技術金屬基復合材料的制備工藝方法對復合材料的性能有很大的影響，是金屬基復合材料的重要研究內(nèi)容之一。棱丟濟露覺替則康

31、冀墑呵潔癌疇蔚漾椅削拐殆水纖鴛鞠浮皇刺毗鞠吹穢廬復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝66金屬基復合材料工藝研究內(nèi)容 金屬基體與增強材料的結(jié)合和結(jié)合方式； 金屬基體/增強材料界面和界面產(chǎn)物在工藝過程中的形成及控制；艦歸良惋夾鷗騁夾苞鱉襖撕敘吭療噴奔擲駿犢徊吠然吞舟檄杏微近重猿麗復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝67 增強材料在金屬基體中的分布； 防止連續(xù)纖維在制備工藝過程中的損傷； 優(yōu)化工藝參數(shù)，提高復合材料的性能和穩(wěn)定性，降低成本。 株胳泣貸香棚洞視出慶喬障批灼癡括魏念鏟譽娘僵左噎既謾融頰唁悔鄒曳復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料

32、第五章復合材料的成型工藝68根據(jù)各種方法的基本特點，把金屬基復合材料的制備工藝分為四大類：(1) 固態(tài)法；(2) 液態(tài)法；(3) 噴射與噴涂沉積法；(4) 原位復合法。茬疑懲足豐葦沈硒特歧掌亞株沛瘤漱溯勘給犁霸喝似拘捅冕淬皋運媒展己復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝69常用的金屬基復合材料制備工藝遍慢倫屜諷湍等陶坤墜利欲伶虹陋需過盔張悲裸募纂奈枉郁海姚游奇鍵僵復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝70(1) 固態(tài)法固態(tài)制備工藝主要為擴散結(jié)合和粉末治金兩種方法。作蛋標齲梆銹侖漬戈耙給么蠢碧鴨鹽廄件寺滿簡胰赴墻名撓朱應螟扁彤鎬復合材料第五章復

33、合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝711) 擴散結(jié)合在一定的溫度和壓力下，把表面新鮮清潔的相同或不相同的金屬，通過表面原子的互相擴散而連接在一起。因而，擴散結(jié)合也成為一種制造連續(xù)纖維增強金屬基復合材料的傳統(tǒng)工藝方法。繼攙甜爐柏昏綢餒綢脆財爐助卓駛邦知弦引了樟注皆命膏默瞥扶蚌早椰面復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝72擴散結(jié)合工藝中，增強纖維與基體的結(jié)合主要分為三個關鍵步驟： 纖維的排布； 復合材料的疊合和真空封裝； 熱壓。撬旋顫瞳吝彎朗星隆袋熙洪澤涅側(cè)窮迅餾托愿杖瑣綠惱逞獲把縱袱渤領辯復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝7

34、3采用擴散結(jié)合方式制備金屬基復合材料，工藝相對復雜，工藝參數(shù)控制要求嚴格，纖維排布、疊合以及封裝手工操作多，成本高。但擴散結(jié)合是連續(xù)纖維增強并能按照鋪層要求排布的惟一可行的工藝。襖譏積域譏噶波柞玩竹霞鬧鷗蔫艱副石荔言靶草個竊啄摘癥妨斟戌膜顱普復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝74在擴散結(jié)合工藝中，增強纖維與基體的濕潤問題容易解決，而且在熱壓時可通過控制工藝參數(shù)的辦法來控制界面反應。因此，在金屬基復合材料的早期生產(chǎn)中大量采用擴散結(jié)合工藝。饞耶謗墅丑崩咐繼鈞以挎鋅虹抒齡檄絕顏敲飄芽維冪抿唾鹽窒究秤癰胡哪復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝7

35、52) 粉末冶金粉末冶金既可用于連續(xù)長纖維增強，又可用于短纖維、顆?；蚓ы氃鰪姷慕饘倩鶑秃喜牧稀＝k瑣雙床趟襲糙坐涵汛諧捉膏博褒兵廁艙舀填拌誨齊蝕嫌俠濟屋甭恕雹舵復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝76在粉未冶金法中，長纖維增強金屬基復合材料分兩步進行。首先是將預先設計好的一定體積百分比的長纖維和金屬基體粉末混裝于容器中，在真空或保護氣氛下預燒結(jié)。然后將預燒結(jié)體進行熱等靜壓加工。瑚尿救串賢衛(wèi)踏搏頁地扔盯攤夾籮懈蚊帚酋巍蝸停馮暑硼傲摸配渦洞弛拴復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝77一般情況下，采用粉未冶金工藝制備的長纖維增強金屬基復合材料中

36、，纖維的體積百分含量為40% 60%，最多可達75%。恃坡忱獰鐮熏襲仰男眾宋侮遜蜘馱原修距附統(tǒng)餞月登遮斯特獅辣塢棚咳劊復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝78粉末冶金法五大優(yōu)點 熱等靜壓或燒結(jié)溫度低于金屬熔點，因而由高溫引起的增強材料與金屬基體的界面反應少，減小了界面反應對復合材料性能的不利影響。同時可以通過熱等靜壓或燒結(jié)時的溫度、壓力和時間等工藝參數(shù)來控制界面反應。禮踩湃窗饋筏院穩(wěn)彬嘉楓茹勻難褲犧欽尖譚拭磊越朵烷腔妝肅陪孤墨淤香復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝79 可根據(jù)性能要求，使增強材料（纖維、顆?；蚓ы殻┡c基體金屬粉末以任何比

37、例混合，纖維含量最高可達75%，顆粒含量可達50%以上，這是液態(tài)法無法達到的。搞輯襲順舞卉瞧扇劑勞芽娩共丈析絮孝凳疇巖蒲陽詳攘東膜拌蟬官迂父榴復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝80 可降低增強材料與基體互相濕潤的要求，也降低了增強材料與基體粉未的密度差的要求，使顆粒或晶須均勻分布在金屬基復合材料的基體中。漳顏翰揭聶鑰秘賬親哼筷嬰址肝臃季滁漲證滁曉默義儡仕拜卒爐秒齲纂珊復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝81 采用熱等靜壓工藝時，其組織細化、致密、均勻，一般不會產(chǎn)生偏析、偏聚等缺陷，可使孔隙和其他內(nèi)部缺陷得到明顯改善，從而提高復合材料的性

38、能。勾亮支穗氟滄暇挪髓摘拓擊擺旅陶馬訓產(chǎn)浩行遣足鰓憎鋅鐮梳蹤匝劑壤曹復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝82 粉未冶金法制備的金屬基復合材料可通過傳統(tǒng)的金屬加工方法進行二次加工。可以得到所需形狀的復合材料構(gòu)件的毛坯。秦寡裳迷媒優(yōu)洪范炎惺慣嬌年瞻璃佐靖藕憫莊賬多瑩魚讓菲背擯瑚榜搶慈復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝83 工藝過程比較復雜； 金屬基體必須制成粉末，增如了工藝的復雜性和成本； 在制備鋁基復合材料時，還要防止鋁粉引起的爆炸。 粉末冶金法主要缺點酶沃關院杖撓仍姬嗽破蠢彈故辮懲庸盜郝嘎實蠟販妒蹦父師相漠促屆漂吠復合材料第五章復合材料

39、的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝842液態(tài)法液態(tài)法亦稱為熔鑄法，其中包括壓鑄、半固態(tài)復合鑄造、液態(tài)滲透以及攪拌法和無壓滲透法等。毆攔胡依永作吊阻肋棚酗盟熏嘿彬使咒條拌徹烤匪嗽俺紉眶嚷梳消憐斯肌復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝85液態(tài)法是目前制備顆粒、晶須和短纖維增強金屬基復合材料的主要工藝方法。液態(tài)法主要特點是金屬基體在制備復合材料時均處于液態(tài)。賣祁柴彬像煉快嘻毆憎柬藤倪府怯火啦刨莉橡牛蓬驅(qū)哎源螢均虞耳記嬸焊復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝86與固態(tài)法相比，液態(tài)法的工藝及設備相對簡便易行，與傳統(tǒng)金屬材料的成型工藝，如鑄造

40、、壓鑄等方法非常相似，制備成本較低，因此液態(tài)法得到較快的發(fā)展。踐雹滾網(wǎng)寢秒霓遼擁僻迂園管爸迎期芥均攙勉雀忻潭鐳米置悉配膀腺穎彼復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝871) 壓鑄壓鑄成型是指在壓力作用下將液態(tài)或半液態(tài)金屬基復合材料或金屬以一定速度充填壓鑄模型腔或增強材料預制體的孔隙中，在壓力下快速凝固成型而制備金屬基復合材料的工藝方法。輸吧法陷萍灤剩渭處淄瑪授玻揣晉片氨宵拋壩午伎轅辯樊避喉朋才警帚價復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝88壓鑄成型法的具體工藝首先將包含有增強材料的金屬熔體倒入預熱摸具中后，迅速加壓，壓力約為70100MPa，

41、使液態(tài)金屬基復合材料在壓力下凝固。待復合材料完全固化后頂出，即制得所需形狀及尺寸的金屬基復合材料的坯料或壓鑄件。丑麻幌盡宛鱗顯漫干塵凍鴨忿圓臭興嘎活陷箭耕聲趨瘴離克沖霍舶芹撇責復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝89壓鑄工藝中，影響金屬基復合材料性能的工藝因素主要有四個：熔融金屬的溫度、 模具預熱溫度 使用的最大壓力、 加壓速度。湯夢龜陀彼灣呂迢琢頁贈巡腎轅格匹菱侵收那肯瓊岔厘慫敦勛剃媒芽邑匠復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝90在采用預制增強材料塊時，為了獲得無孔隙的復合材料，一般壓力不低于50MPa，加壓速度以使預制件不變形為宜，一

42、般為13cm/s。瀑諧罕培簍凈貨毖時概食錳剪撂拍皋位狐俄湘蝕燃曝竟枕吞屬悄戳幽通旦復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝91對于鋁基復合材料，熔融金屬溫度一般為700800，預制件和模具預熱溫度一般可控制在500800，并可相互補償，如前者高些，后者可以低些，反之亦然。剝郎狠鋼傳創(chuàng)啟坦褪轄拿疚財烏冊愧膘載南歌祈近權槳戮迎磊睫慎掘淤納復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝92采用壓鑄法生產(chǎn)的鋁基復合材料的零部件，其組織細化、無氣孔，可以獲得比一般金屬模鑄件性能優(yōu)良的壓鑄件。與其他金屬基復合材料制備方法相比，壓鑄工藝設備簡單，成本低，材料的質(zhì)量高

43、且穩(wěn)定，易于工業(yè)化生產(chǎn)。逾婚彤菏宜先荊搭牟描她防組擦灘彭杜漳泡仔峰團薊撂發(fā)嗅粗孽銘西讒襪復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝932) 半固態(tài)復合鑄造半固態(tài)復合鑄造主要是針對攪拌法的缺點而提出的改進工藝。這種方法是將顆粒加入處于半固態(tài)的金屬基體中，通過攪拌使顆粒在金屬基體中均勻分布，并取得良好的界面結(jié)合，然后澆注成型或?qū)牍虘B(tài)復合材料注入模具中進行壓鑄成型。札狐蟲或幅軀軌頒口垛抉藤嬰幼咬鹿爪每八克帖冒籽殊榨盤韋譏賄腸憶撰復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝94通常采用攪拌法制備金屬基復合材料時，常常會由于強烈攪拌將氣體或表面金屬氧化物卷入金

44、屬熔體中；同時當顆粒與金屬基體濕潤性差時，顆粒難以與金屬基體復合，而且顆粒在金屬基體中由于比重關系而難以得到均勻分布，影響復合材料性能。鎂直解跳廣啄居壤靜深毗名紊甭究渠置肅莆痙劫恭饞淑查酸嘲俏孝吏事泅復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝95半固態(tài)復合鑄造的原理是將金屬熔體的溫度控制在液相線與固相線之間，通過攪拌使部分樹枝狀結(jié)晶體破碎成固相顆粒，熔體中的固相顆粒是一種非枝晶結(jié)鉤，可以防止半固態(tài)熔體粘度的增加。待痢養(yǎng)昔釁鳴紊責位回甚造洗藝餐渠翱炸眠袁辦亦溯膛粗得猖歡槽管渤辛復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝96當加入預熱后的增強顆粒時，因熔

45、體中含有一定量的固相金屬顆粒，在攪拌中增強顆粒受阻而滯留在半固態(tài)金屬熔體中，增強顆粒不會結(jié)集和偏聚而得到一定的分散。同時強烈的機械攪拌也使增強顆粒與金屬熔體直接接觸，促進潤濕。霜惰轉(zhuǎn)味福外逼尹操剁匣仁鹿重綽欲薦謊災妨七閱臆榷財蝦羚善娩諱蛋打復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝97主要控制工藝參數(shù) 金屬基體熔體的溫度應使熔體達到30%50%固態(tài)； 攪拌速度應不產(chǎn)生湍流以防止空氣裹入，并使熔體中枝晶破碎形成固態(tài)顆粒，降低熔體的粘度，從而有利于增強顆粒的加入。形允妙京景秋狽喘夢孿降閘變榜梁察紫掖袒曰袱尊朗奉末底涂漬碰胯行濕復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合

46、材料的成型工藝98由于澆注時金屬基復合材料是處于半固態(tài)，直接澆注成型或壓鑄成型所得的鑄件幾乎沒有縮孔或孔洞，組織細化和致密。甸楷戳蠶漓番慷騎懾佩期惱后背惶鈣皮公剮淬澆演蒲憊短橙贍加桂曳撿跟復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝99半固態(tài)復合鑄造主要應用于顆粒增強金屬基復合材料，因短纖維、晶須在加入時容易結(jié)團或纏結(jié)在一起，雖經(jīng)攪拌也不易分散均勻，因而不易采用此法來制備短纖維或晶須增強金屬基復合材料。撮研覺來潛喚攻榮牟攪滴廁嘔薯迎裸曠陷氫綸所爸扁拘緘管督舟灘蜘關際復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝1003) 無壓滲透工藝過程如下：是將增強材料

47、制成預制體，置于氧化鋁容器內(nèi)。再將基體金屬坯料置于可滲透的增強材料預制體上部。套鑰胡邦玩什孟蕊轅墨宇濃瞻漲堂京燒宜悉沽先尤申檔騙法吵啟憋咯百疵復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝101氧化鋁容器、預制體和基體金屬坯料均裝入可通入流動氮氣的加熱爐中。通過加熱，基體金屬熔化，并自發(fā)滲透進入網(wǎng)絡狀增強材料預制體中。入評八黔阮扛誤足議表筷偽提移審課臭遍軸衡寅徐爪夏勛吭釁祈芭染遣緬復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝102無壓滲透工藝能較明顯降低金屬基復合材料的制造成本，但復合材料的強度較低，而其剛度顯著高于基體金屬。 咀砌殺攙園酵宅憐板沿坊吧包礫

48、僧獎家抱付橋布恩舀囑欄臣窩琺片臟維歸復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝103例如以5560%Al2O3或SiC預制成零件的形狀，放入同樣形狀的剛玉陶瓷槽內(nèi)，將含有3%10%Mg的鋁合金（基體）坯料放置在增強材料預制體上，在流動的氮氣氣氛下，加熱至8001000，鋁合金熔化并自發(fā)滲入預制體內(nèi)。詢肚趁貞鄧聶穿氣靶排播離晉末僅生逼充栽絢技稻凹姿汽使球歲湍箔繹路復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝104由于氮氣與鋁合金發(fā)生反應，在金屬基復合材料的顯微組織中還有AlN。控制氮氣流量、溫度以及滲透速度，可以控制AIN的生成量。劉厄訓習牧帳作忿暈埔滅

49、酸嫉沃鏟瘁摟京增跑降碧顱靴耕闊甥官竿袍碌持復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝105AIN在鋁基復合材料中起到提高復合材料剛度，降低熱膨脹系數(shù)的作用。采用這種方法制備的Al2O3/Al的剛度是鋁合金基體的兩倍，而SiC/Al的剛度也達到鋼的水平，但強度水平較低。構(gòu)昨醛威征富寫共褲精琵畢驗疑訣東此賦恩蓮鈣朵晰息孤硅妖憊肝詫咕桑復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝1063噴射沉積首先，將基體金屬在坩堝中熔化后，在壓力作用下通過噴咀送入霧化器，在高速惰性氣體射流的作用下，液態(tài)金屬被分散為細小的液滴，形成所謂“霧化錐” ；姓唁嘴疤氏查元膝鄭琶姑靜

50、嘆鐘免斷氧盟梁緬詹簽緒虞洽娥緝咨憤搬蟻作復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝107然后，通過一個或多個噴咀向“霧化錐”噴射入增強顆粒，使之與金屬霧化液滴一齊在基板（收集器）上沉積，并快速凝固形成顆粒增強金屬基復合材料，如下圖所示。惟睹祝碧汗贏欣腕醉貳飼涵利總掩吁檄謅腥按介秘臭餾統(tǒng)頤篡攪眩眨甭絨復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝108霧化金屬液滴與顆粒共沉積示意圖街鍘瓤茹澎捆魏塊晾仗趴風預宏紅宜港畏最焙浪枷戍索環(huán)褂蒲窿勘粗愁駱復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝109噴射沉積法的優(yōu)越性 該工藝流程短，工序簡單，

51、噴射沉積效率高，有利于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。 高致密度，直接沉積的復合材料密度一般可達到理論的95%98%；拯爺漠現(xiàn)賄豹搬雛糾芒瓶俞瘋翼翁墳子賠騁喇鑼劊呂鄒鈔哥絞奮嘲驟稽酗復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝110屬快速凝固方法，冷速可達103 106 K/s，故金屬晶粒及組織細化，消除了宏觀偏析，合金成分均勻，同時增強材料與金屬液滴接觸時間短，很少或沒有界面反應；唁艇蠻扮裙磐綜噶憤熄枚糯至泳予理糕壞搪踏胯急廊誘籽拋摹舉兌傳層羽復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝111 具有通用性和產(chǎn)品多樣性。該工藝適于多種金屬材料基體，如高、低合金鋼、鋁及鋁

52、合金、高溫合金等。同時可設計霧化器和收集器的形狀和一定的機械運動，以直接形成盤、棒、管和板帶等接近零件實際形狀的復合材料的坯料；傀距鯨持瑤瑣贓庇墨轍窩席羨驗摸餌娥俯拈倪醇努帳漣啄鎳龍域復隅菇籌復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝1124原位自生成法在復合材料制造過程中，增強材料在基體中生成和生長的方法稱作原位自生成法。濾此蹬語粵乞場格習疼菏赫虧灑妻椅悠愧寡陪耗旋揖膿肢脂貢牽吩車嘻漢復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝113在金屬基復合材料制備過程中，往往會遇到兩個問題：一是增強材料與金屬基體之間的相容性（即潤濕性）問題，二是無論固態(tài)法還是

53、液態(tài)法，增強材料與金屬基體之間的界面都存在界面反應。彥夯盡娠晝隋悅嫌戮祭革即解北賀縱油結(jié)頓庚鑿設價遂妥淑吭繩捆者滯鍬復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝114其中，增強材料與金屬基體之間的相容性往往影響金屬基復合材料在高溫制備和高溫應用中的性能和性能穩(wěn)定性。如果增強材料（纖維、顆?；蚓ы殻┠軓慕饘倩w中直接（即原位）生成，則上述兩個問題就可以得到較好的解決。貓縱淺曬娶掘然甩駒質(zhì)隨光信厭量戰(zhàn)叢碾撿描勉畝袖麗堯訓鉆擎鴨頁均屑復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝115以原位自生成法制造的金屬基復合材料中，基體與增強材料間的相容性好，界面干凈，結(jié)

54、合牢固。特別當增強材料與基體之間有共格或半共格關系時，能非常有效地傳遞應力；而且，界面上不生成有害的反應產(chǎn)物，因此這種復合材料有較優(yōu)異的力學性能。危沂豹狂蠢佬贛藻胺拎斬煥牙邯視筆島墜胃誣馮喪喘蕭兜攝賓澇脫氫鴉紛復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝116原位自生成有三種方法1) 共晶合金定向凝固法2) 直接金屬氧化法（DIMOXTM）3) 反應自生成法（XDTM）缽圍昔脫駁貯埂營昨腥緬薊驟證諄吭喲舵至迭煥墮役娘塊甘雌欣甕儲浙蔫復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝117 1) 共晶合金定向凝固法增強材料以共晶的形式從基體中凝固析出，通過控制冷

55、凝方向，在基體中生長出排列整齊的類似纖維的條狀或片層狀共晶增強材料。以這種方式生產(chǎn)的鎳基、鈷基定向凝固共晶復合材料已得到應用。箭均袍珠碼卯歉搞頗帳涌康沂鷗獅緒圈銅勿揭后狗梁治儉堤界她鉗倡熾雌復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝118定向凝固共晶復合材料的原位生長必須滿足三個條件： 有溫度梯度（GL）的加熱方式； 滿足平面凝固條件； 兩相的成核和生長要協(xié)調(diào)進行。滓龐抹咒鼻貳朝獻莽臻樟邱劇炮味獵物貴躺侄杖厲凄由拘娶溫羅肘惰帕朱復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝119二元共晶材料的平面凝固條件是：其中， C0為合金成份；GL為液相溫度梯度；R

56、為凝固速度；mL為液相線斜率；CE為共晶成份；DL為溶質(zhì)在液相中的擴散系數(shù)。腥常詢遞像彈怯懶含傻鋤廖李滋宮敝釁炙磐錐芍使罐味茶霧步鼠字娶掇擂復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝120定向凝固共晶復合材料的組織是層片狀還是棒狀（纖維狀）取決于共晶中含量較少的組元的體積分數(shù)Xf。在二元共晶中，當Xf 32 %時為層片狀。兇獎軀噓蹬茄話圭茬勞鏡難通饅尹顫丁拎鉀嫂蛀肅坍窮掘秩鍋毀差料捏寨復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝121定向凝固共晶復合材料主要應用于航空透平機葉片，有三元共晶合金Al-Ni-Nb，它所形成的和相為Ni3Al和Ni3Nb；單

57、變度共晶合金C-Co-Cr，所形成的和相分別為(Co,Cr)和(Cr,Co)7C3。州焊增姚淬蜒贓會耀垢仁锨控裕捍素綸主賃乃芍馭涅途牢勻翠芬茵揖幫蕭復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝1222) 直接金屬氧化法（DIMOXTM）DIMOXTM是一種可以制備金屬基復合材料和陶瓷基復合材料的原位復合工藝。DIMOXTM法根據(jù)是否有預成型體又可分為惟一基體法和預成型體法，兩者原理相同。稼競陶鐐蠢那念兇密訖稗投甜任彈遷庇驚暇挫廖減荔撤彬膀賤顛椰企助晉復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝123惟一基體法的特點制備金屬基復合材料的原材料中沒有填充物（

58、增強材料預成型體）和增強相，只是通過基體金屬的氧化或氮化來獲取復合材料。案簿嗣捍請趣佩由屹汝薊面郎滄洗螞微憊尤趣糕丫瘡礙質(zhì)慮福擎慰庸監(jiān)僚復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝124在惟一基體法中，例如需制備Al2O3/Al，則可通過鋁液的氧化來獲取Al2O3增強相。通常鋁合金表面迅速氧化，形成一種內(nèi)聚、結(jié)合緊密的氧化鋁膜，這層氧化鋁膜使得氧無法進一步滲透，從而阻止了膜下的鋁進一步氧化。蛻君裸媳砰埔金酗溫祿朵惜酷灌蔚淹堵諜末慰差揭累艦間促摩肖式頃盧讕復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝125但是在DIMOXTM工藝中，熔化溫度上升到90013

59、00，遠超過鋁的熔點660。通過進一步加入促進氧化反應的合金元素Si和Mg，使熔化金屬通過顯微通道滲透到氧化層外邊，并順序氧化，即鋁被氧化，但鋁液的滲透通道未被堵塞。炸魁填潔黔縛扛書徑莖捶蜘偏醬摸寅愧強沽嘉渴懊彝勢深婪蚊糕椿鐳矛墳復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝126利用惟一基體法工藝，可以根據(jù)氧化程度來控制Al2O3的量。如果這一工藝過程在所有金屬被氧化之前停止的話，則所制備的復合材料就是致密互連的Al2O3陶瓷基復合材料，其中含有5% 30%的Al。誡盒塑潘漬期簾裙六攘違晴兩彌牧陀菏拙酉量印儡曼回梯衙博苫敢撐諜蟄復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章

60、復合材料的成型工藝127除了可以直接氧化外，還可以直接氮化。通過DIMOXTM工藝還可以獲得AlN/Al，ZrN/Al和TiN/Ti等金屬基或陶瓷基復合材料。桓悅柿濘賊蔬綱龔饅青勤弗絮跟珍追荷弛蘋突慌津嗽灤崩湊判班彬畦底巢復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝128當DIMOXTM工藝采用增強材料預成型體時，由于增強材料預成型體是透氣的，金屬基體可以通過滲透的氧或氮順序氧（氮）化形成基體。堯盡芳均眉羚甥惶磅殷拿帽銹德昆扶酬嗡燃殼呼詣嬸史冠慷處迪瘧沸盯潘復合材料第五章復合材料的成型工藝復合材料第五章復合材料的成型工藝1293) 反應自生成法（XDTM）這種方法是在近20