復(fù)合材料制備

復(fù)合材料制備第一頁，共三十一頁，2022年，8月28日按基體相材料類型可分為三類：

1樹脂基復(fù)合材料

2金屬基復(fù)合材料

3陶瓷基復(fù)合材料第二頁，共三十一頁，2022年，8月28日

復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖

a)層疊復(fù)合b)連續(xù)纖維復(fù)合c)細(xì)粒復(fù)合d)短切纖維復(fù)合第三頁，共三十一頁，2022年，8月28日

重要的復(fù)合材料1纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

(1)玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料以樹脂為基體，玻璃纖維為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。玻璃纖維是由熔融的玻璃經(jīng)快速拉伸,冷卻所形成的纖維。第四頁，共三十一頁，2022年，8月28日(2)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料

碳纖維增強(qiáng)材料與樹脂基體組成的材料稱為碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。這類材料保持了玻璃鋼的許多優(yōu)點(diǎn)，而且性能優(yōu)于玻璃鋼。因此可作宇宙飛行器的外層材料，人造衛(wèi)星和火箭的機(jī)架、殼體等。第五頁，共三十一頁，2022年，8月28日(3)硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料硼纖維是一種強(qiáng)度、剛度均比碳纖維高的纖維。硼纖維增強(qiáng)復(fù)合材料是硼纖維增強(qiáng)材料與樹脂基體組成的復(fù)合材料。用作高溫材料，但因?yàn)閮r(jià)格昂貴，應(yīng)用受到限制。主要用于航空工業(yè)。第六頁，共三十一頁，2022年，8月28日2層合增強(qiáng)復(fù)合材料

(1)雙層金屬?gòu)?fù)合材料雙層金屬?gòu)?fù)合材料是將特性不同的兩種金屬，用膠合或者熔合鑄造、熱壓、焊接、噴涂等方法復(fù)合在一起以滿足某種性能要求的材料。(2)夾層復(fù)合材料夾層復(fù)合材料是性質(zhì)完全不同的表面材料與芯材復(fù)合而成的一種材料。第七頁，共三十一頁，2022年，8月28日3顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料

顆粒復(fù)合材料是一種或多種材料的顆粒均勻分散在基體材料內(nèi)所組成的材料。

尼龍6/粘土納米復(fù)合材料第八頁，共三十一頁，2022年，8月28日復(fù)合材料的成型工藝

1、聚合物基復(fù)合材料的成型工藝

2、金屬基復(fù)合材料的成型工藝

3、陶瓷基復(fù)合材料的成型工藝第九頁，共三十一頁，2022年，8月28日1聚合物基復(fù)合材料的成型工藝

聚合物基復(fù)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(gè)方面：一是成型，即將預(yù)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狀的疊層預(yù)浸料，在溫度、時(shí)間和壓力等因素影響下使形狀固定下來，并能達(dá)到預(yù)期的性能要求。第十頁，共三十一頁，2022年，8月28日聚合物基復(fù)合材料的應(yīng)用第十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日生產(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

(9)連續(xù)板材成型(10)拉擠成型

(11)離心澆鑄成型

(12)層壓或卷制成型

(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)噴射成型第十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日模具準(zhǔn)備涂脫模劑手糊成型樹脂膠液配制增強(qiáng)材料準(zhǔn)備固化脫模后處理檢驗(yàn)制品手糊成型工藝流程圖第十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日金屬對(duì)模準(zhǔn)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(yàn)制品加熱、加壓加熱冷卻膜壓成型工藝流程圖第十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日層壓板的生產(chǎn)工藝流程增強(qiáng)材料熱固性樹脂浸膠膠布裁剪疊合熱壓脫模切邊產(chǎn)品第十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂加熱引發(fā)劑促進(jìn)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第十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日纏繞工藝流程圖紗團(tuán)集束膠液配制浸膠烘干絡(luò)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第十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日復(fù)合材料的成型＿樹脂基復(fù)合材料成型手糊成型層壓成型熱壓罐成型噴射成型對(duì)模模壓成型纏繞成型第十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日2金屬基復(fù)合材料的成型工藝

根據(jù)各種方法的基本特點(diǎn)，把金屬基復(fù)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(fù)合法。第十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日（1）固態(tài)法固態(tài)制備工藝主要為擴(kuò)散結(jié)合和粉末治金兩種方法擴(kuò)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(kuò)散而連接在一起。

粉末冶金既可用于連續(xù)長(zhǎng)纖維增強(qiáng)，又可用于短纖維、顆?；蚓ы氃鰪?qiáng)的金屬基復(fù)合材料。第二十頁，共三十一頁，2022年，8月28日（2）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(fù)合鑄造、液態(tài)滲透以及攪拌法和無壓滲透法等。第二十一頁，共三十一頁，2022年，8月28日（3）噴射與噴涂沉積法首先，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(xì)小的液滴，形成所謂“霧化錐”；然后，通過一個(gè)或多個(gè)噴咀向“霧化錐”噴射入增強(qiáng)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(qiáng)金屬基復(fù)合材料，如下圖所示。第二十二頁，共三十一頁，2022年，8月28日霧化金屬液滴與顆粒共沉積示意圖第二十三頁，共三十一頁，2022年，8月28日(4)原位復(fù)合法。

在復(fù)合材料制造過程中，增強(qiáng)材料在基體中生成和生長(zhǎng)的方法稱作原位自生成法。

第二十四頁，共三十一頁，2022年，8月28日3陶瓷基復(fù)合材料的成型工藝

（1）傳統(tǒng)的制備技術(shù)（2）新的制備技術(shù)第二十五頁，共三十一頁，2022年，8月28日(1)傳統(tǒng)的制備技術(shù)1)冷壓和燒結(jié)法2)熱壓法第二十六頁，共三十一頁，2022年，8月28日（2）新的制備技術(shù)新的制備技術(shù)主要指在20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來的技術(shù)。它包括滲透，直接氧化，以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的CVD、CVI，溶膠--凝膠，聚合物熱解，自蔓燃高溫合成(SHS)等技術(shù)。第二十七頁，共三十一頁，2022年，8月28日滲透法滲透法就是在預(yù)制的增強(qiáng)材料坯件中使基體材料以固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的形式滲透制成復(fù)合材料。其中，比較常用的是液相滲透?；钊垠w預(yù)制件加熱棒液相滲透工藝示意圖第二十八頁，共三十一頁，2022年，8月28日CVI法

將化學(xué)氣相沉積技術(shù)運(yùn)用在將大量陶瓷材料滲透進(jìn)入增強(qiáng)材料預(yù)制坯件的工藝就稱為化學(xué)氣相滲透工藝。

第二十九頁，共三十一頁，2022年，8月28日加熱元件帶孔的擋環(huán)水冷底座源氣纖維預(yù)成型體滲透的復(fù)合