高性能復(fù)合材料制備作業(yè)指導(dǎo)書

高功能復(fù)合材料制備作業(yè)指導(dǎo)書TOC\o"1-2"\h\u20616第1章緒論 3156981.1復(fù)合材料概述 3259211.2高功能復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用 384461.3制備工藝簡介 36105第2章基體材料的選擇與處理 499812.1基體材料的種類與功能 422112.1.1金屬基體材料 4143172.1.2陶瓷基體材料 4268932.1.3聚合物基體材料 496352.2基體材料的處理方法 464512.2.1表面處理 4140762.2.2改性處理 5222472.2.3納米化處理 590302.3基體材料的選擇原則 5127922.3.1功能需求 54852.3.2兼容性 5224702.3.3成本效益 561702.3.4工藝性 562442.3.5環(huán)保性 532287第3章填充材料的選擇與處理 5229993.1填充材料的種類與功能 576583.2填充材料的處理方法 646533.3填充材料的選擇原則 624927第4章復(fù)合材料界面設(shè)計與改性 6265054.1界面問題的提出 6211764.2界面改性的方法與原理 7198004.2.1化學(xué)改性 7187844.2.2物理改性 7287374.2.3復(fù)合改性 7201324.3界面改性對復(fù)合材料功能的影響 73735第5章澆注成型工藝 82245.1澆注成型原理 823845.2澆注成型工藝參數(shù) 8125595.2.1樹脂選擇 866125.2.2模具設(shè)計 856115.2.3澆注工藝參數(shù) 8151385.3澆注成型過程中的問題及解決方法 823035.3.1氣泡 823185.3.2收縮 895635.3.3纖維偏移 9119595.3.4脫模困難 973655.3.5制品變形 913805.3.6制品分層 932672第6章模壓成型工藝 9203116.1模壓成型原理 9217266.2模壓成型工藝參數(shù) 957436.3模壓成型過程中的問題及解決方法 102749第7章熱壓罐成型工藝 10134427.1熱壓罐成型原理 10199927.2熱壓罐成型工藝參數(shù) 10317017.3熱壓罐成型過程中的問題及解決方法 111427第8章纏繞成型工藝 11266638.1纏繞成型原理 11222618.2纏繞成型工藝參數(shù) 12176918.3纏繞成型過程中的問題及解決方法 124194第9章復(fù)合材料功能測試與評價 12238309.1力學(xué)功能測試 12236369.1.1拉伸功能測試 1370999.1.2壓縮功能測試 1378219.1.3彎曲功能測試 13106789.1.4沖擊功能測試 1323829.2熱功能測試 13295599.2.1熱導(dǎo)率測試 13137259.2.2熱膨脹系數(shù)測試 13232919.2.3熱分解溫度測試 1377759.3耐腐蝕功能測試 1353569.3.1鹽霧腐蝕測試 1375619.3.2化學(xué)浸泡腐蝕測試 14295879.3.3電化學(xué)腐蝕測試 1417350第10章復(fù)合材料制備作業(yè)指導(dǎo)與實(shí)踐 141393010.1制備工藝流程 142616510.1.1混合階段 142748810.1.2澆注階段 142334210.1.3固化階段 14589110.1.4脫模與后處理 142616810.2原材料準(zhǔn)備與處理 141719510.2.1基體材料 14526110.2.2填充材料 142045010.2.3添加劑 14585810.3制備過程中的注意事項(xiàng) 1415110.3.1混合工藝 151902110.3.2澆注工藝 152044710.3.3固化工藝 152905410.3.4質(zhì)量檢測 15981110.4制備作業(yè)實(shí)踐案例解析 152679410.4.1原材料配比 151364810.4.2制備工藝 151275610.4.3質(zhì)量檢測結(jié)果 15第1章緒論1.1復(fù)合材料概述復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料通過物理或化學(xué)方法結(jié)合在一起，形成具有新功能的材料。這些組成材料在復(fù)合材料中保持各自的特性，同時貢獻(xiàn)出新的功能特點(diǎn)，使得復(fù)合材料在力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。復(fù)合材料的出現(xiàn)，為材料科學(xué)的發(fā)展提供了新的研究方向和廣泛的應(yīng)用前景。1.2高功能復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用高功能復(fù)合材料是指在力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)等方面具有優(yōu)異功能的復(fù)合材料，主要包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、芳綸纖維增強(qiáng)復(fù)合材料等?？萍嫉陌l(fā)展和工業(yè)領(lǐng)域的需求，高功能復(fù)合材料在航空、航天、軍工、汽車、能源、建筑等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。自20世紀(jì)50年代以來，高功能復(fù)合材料得到了迅速發(fā)展。在航空領(lǐng)域，高功能復(fù)合材料以其輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)的結(jié)構(gòu)部件；在航天領(lǐng)域，高功能復(fù)合材料在火箭、衛(wèi)星等航天器上發(fā)揮著重要作用；在軍工領(lǐng)域，高功能復(fù)合材料用于制造防彈衣、軍用車輛等；在汽車領(lǐng)域，采用高功能復(fù)合材料可以降低車身重量，提高燃油經(jīng)濟(jì)性；在能源領(lǐng)域，高功能復(fù)合材料在風(fēng)力發(fā)電、太陽能光伏等方面具有廣泛應(yīng)用前景；在建筑領(lǐng)域，高功能復(fù)合材料用于加固和修復(fù)建筑結(jié)構(gòu)，提高建筑物的抗震功能。1.3制備工藝簡介高功能復(fù)合材料的制備工藝主要包括以下幾種：（1）手糊成型：手糊成型是一種傳統(tǒng)的復(fù)合材料制備方法，主要用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精度要求不高的產(chǎn)品。該工藝簡單，但生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大。（2）樹脂傳遞模塑（RTM）：RTM是一種閉模成型工藝，通過壓力將樹脂注入預(yù)先放置好增強(qiáng)纖維的模具中，使樹脂與纖維充分浸潤。該工藝具有生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品尺寸精度高、表面光潔度好等優(yōu)點(diǎn)。（3）真空輔助樹脂傳遞模塑（VARTM）：VARTM是在RTM基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型制備工藝，通過在模具上施加真空，使樹脂在纖維層中流動，并在真空作用下排除氣泡。該工藝適用于大型復(fù)合材料制品的制備。（4）熱壓成型：熱壓成型是將預(yù)浸料（預(yù)先將樹脂與增強(qiáng)纖維復(fù)合好的材料）放入模具中，加熱至一定溫度，施加壓力使其固化成型。該工藝適用于生產(chǎn)形狀復(fù)雜、尺寸精度要求高的復(fù)合材料制品。（5）噴射成型：噴射成型是將樹脂和增強(qiáng)纖維混合后，通過噴射裝置均勻噴涂在模具表面，形成所需厚度的復(fù)合材料層。該工藝適用于生產(chǎn)大面積、薄壁復(fù)合材料制品。第2章基體材料的選擇與處理2.1基體材料的種類與功能基體材料作為高功能復(fù)合材料的基礎(chǔ)，其功能直接影響復(fù)合材料的整體功能。以下列舉了幾種常見的基體材料及其功能特點(diǎn)：2.1.1金屬基體材料金屬基體材料具有良好的韌性和塑性，常見的有鋁、鎂、鈦等輕質(zhì)金屬及其合金。這些材料具有較高的比強(qiáng)度和比剛度，適用于制備承受一定沖擊和振動的高功能復(fù)合材料。2.1.2陶瓷基體材料陶瓷基體材料具有高溫、高強(qiáng)度、高硬度等優(yōu)點(diǎn)，主要有氧化鋁、碳化硅、氮化硅等。這些材料適用于制備耐高溫、耐磨、抗腐蝕的高功能復(fù)合材料。2.1.3聚合物基體材料聚合物基體材料具有輕質(zhì)、耐沖擊、易加工等特點(diǎn)，常見的有環(huán)氧樹脂、聚酰亞胺、聚酯等。這類材料適用于制備輕質(zhì)、高強(qiáng)度的復(fù)合材料。2.2基體材料的處理方法為了使基體材料具備更好的功能，以滿足復(fù)合材料的制備要求，需要對基體材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。以下介紹了幾種常見的基體材料處理方法：2.2.1表面處理表面處理旨在提高基體材料與增強(qiáng)體材料的界面結(jié)合功能，常見方法有：機(jī)械打磨、化學(xué)氧化、等離子體處理等。2.2.2改性處理改性處理通過改變基體材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)，提高其功能。常見方法有：接枝聚合、填充改性、交聯(lián)反應(yīng)等。2.2.3納米化處理納米化處理是將基體材料制備成納米尺度，以提高其功能。方法包括：機(jī)械研磨、高能球磨、化學(xué)氣相沉積等。2.3基體材料的選擇原則在選擇基體材料時，應(yīng)考慮以下原則：2.3.1功能需求根據(jù)復(fù)合材料的功能需求，選擇具有相應(yīng)功能特點(diǎn)的基體材料。2.3.2兼容性基體材料應(yīng)與增強(qiáng)體材料具有良好的兼容性，以保證復(fù)合材料的界面結(jié)合功能。2.3.3成本效益在滿足功能需求的前提下，選擇成本較低的基體材料，以提高復(fù)合材料的整體經(jīng)濟(jì)效益。2.3.4工藝性基體材料應(yīng)具有良好的工藝性，便于復(fù)合材料的制備和加工。2.3.5環(huán)保性基體材料的制備和使用過程中，應(yīng)盡量減少對環(huán)境的影響，符合綠色、可持續(xù)發(fā)展的要求。第3章填充材料的選擇與處理3.1填充材料的種類與功能填充材料作為高功能復(fù)合材料的重要組成部分，其功能直接影響復(fù)合材料的綜合功能。填充材料主要分為以下幾類：（1）金屬填充材料：如鋁粉、銅粉、鈦粉等，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐磨性。（2）非金屬無機(jī)填充材料：如硅藻土、碳黑、氧化鋁等，具有良好的耐磨性、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性。（3）有機(jī)填充材料：如聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯等，具有良好的韌性、耐磨性和耐腐蝕性。（4）納米填充材料：如納米碳管、納米氧化鋁、納米硅等，具有獨(dú)特的力學(xué)功能、熱功能和電磁功能。3.2填充材料的處理方法為了提高填充材料在復(fù)合材料中的分散性和相容性，需要對填充材料進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?。以下是幾種常見的填充材料處理方法：（1）表面修飾：通過化學(xué)鍵合、物理吸附等方式，在填充材料表面引入功能性基團(tuán)，提高其與基體的相容性。（2）表面涂層：在填充材料表面涂覆一層與基體相容性良好的物質(zhì)，以改善其分散性和界面功能。（3）機(jī)械研磨：通過機(jī)械力作用，減小填充材料粒徑，提高其分散性。（4）熱處理：通過加熱處理，改變填充材料的結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能，以提高其與基體的相容性。3.3填充材料的選擇原則選擇填充材料時，應(yīng)遵循以下原則：（1）功能匹配：填充材料的功能應(yīng)與復(fù)合材料的功能需求相匹配，以滿足最終產(chǎn)品的使用要求。（2）相容性：填充材料與基體之間的相容性越好，越有利于提高復(fù)合材料的綜合功能。（3）分散性：填充材料在基體中應(yīng)具有良好的分散性，避免產(chǎn)生團(tuán)聚現(xiàn)象。（4）成本效益：在滿足功能要求的前提下，應(yīng)考慮填充材料的價格、來源及制備成本，以實(shí)現(xiàn)成本效益最大化。（5）環(huán)保性：填充材料應(yīng)符合環(huán)保要求，不含有害物質(zhì)，避免對環(huán)境造成影響。第4章復(fù)合材料界面設(shè)計與改性4.1界面問題的提出在復(fù)合材料的制備過程中，界面問題是的環(huán)節(jié)。復(fù)合材料的功能在很大程度上取決于基體與增強(qiáng)體之間的界面結(jié)合狀況。界面問題主要包括以下幾個方面：（1）界面結(jié)合強(qiáng)度低，導(dǎo)致復(fù)合材料在受力時容易發(fā)生界面脫粘現(xiàn)象；（2）界面相容性差，使得基體與增強(qiáng)體之間的應(yīng)力傳遞效率降低；（3）界面反應(yīng)，可能引發(fā)復(fù)合材料功能的退化。為了提高復(fù)合材料的綜合功能，有必要對界面進(jìn)行設(shè)計與改性。4.2界面改性的方法與原理界面改性旨在改善基體與增強(qiáng)體之間的界面結(jié)合狀況，提高復(fù)合材料的界面功能。以下為幾種常見的界面改性方法及其原理：4.2.1化學(xué)改性化學(xué)改性通過在基體或增強(qiáng)體表面引入化學(xué)反應(yīng)活性基團(tuán)，實(shí)現(xiàn)界面結(jié)合的增強(qiáng)。常見方法有：表面接枝、偶聯(lián)劑處理等。（1）表面接枝：在增強(qiáng)體表面引入具有化學(xué)反應(yīng)活性的單體，通過聚合反應(yīng)在增強(qiáng)體表面形成一層與基體相容性良好的聚合物層；（2）偶聯(lián)劑處理：利用偶聯(lián)劑分子中同時具有親水性和疏水性的特點(diǎn)，使其在增強(qiáng)體和基體之間起到橋梁作用，提高界面結(jié)合強(qiáng)度。4.2.2物理改性物理改性通過改變增強(qiáng)體表面的物理狀態(tài)，如表面粗糙度、表面能等，來提高界面功能。常見方法有：機(jī)械打磨、火焰處理等。（1）機(jī)械打磨：通過機(jī)械方法去除增強(qiáng)體表面的雜質(zhì)和缺陷，提高表面粗糙度，從而增加界面結(jié)合面積；（2）火焰處理：利用火焰高溫作用，使增強(qiáng)體表面氧化，增加表面能，提高界面結(jié)合強(qiáng)度。4.2.3復(fù)合改性復(fù)合改性是將化學(xué)改性和物理改性相結(jié)合，發(fā)揮各自優(yōu)勢，進(jìn)一步提高界面功能。4.3界面改性對復(fù)合材料功能的影響界面改性對復(fù)合材料的功能具有顯著影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1）提高界面結(jié)合強(qiáng)度，增強(qiáng)復(fù)合材料的抗剪切能力；（2）改善界面相容性，提高應(yīng)力傳遞效率，從而提高復(fù)合材料的力學(xué)功能；（3）抑制界面反應(yīng)，避免復(fù)合材料功能的退化；（4）優(yōu)化界面微觀結(jié)構(gòu)，提高復(fù)合材料的耐熱性、耐腐蝕性等。通過界面設(shè)計與改性，可以有效提升復(fù)合材料的綜合功能，滿足高功能復(fù)合材料在工程應(yīng)用中的需求。第5章澆注成型工藝5.1澆注成型原理澆注成型是一種將液態(tài)樹脂或塑料注入預(yù)先準(zhǔn)備好的模具中，通過固化反應(yīng)得到所需形狀和尺寸的復(fù)合材料制品的成型方法。該工藝主要包括以下幾個步驟：模具準(zhǔn)備、樹脂調(diào)配、澆注、固化以及后處理。在澆注成型過程中，應(yīng)嚴(yán)格控制樹脂的流動、固化及熱量傳遞等環(huán)節(jié)，以保證制品質(zhì)量。5.2澆注成型工藝參數(shù)5.2.1樹脂選擇根據(jù)制品功能要求，選擇適宜的樹脂類型。樹脂應(yīng)具有良好的流動性、適宜的固化速度、較低的收縮率以及優(yōu)異的物理和化學(xué)功能。5.2.2模具設(shè)計模具設(shè)計應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：（1）模具材料：應(yīng)選擇具有良好導(dǎo)熱性、耐磨性及足夠的強(qiáng)度的材料。（2）模具結(jié)構(gòu)：應(yīng)保證制品的形狀和尺寸，便于脫模。（3）模具溫度：控制模具溫度以保證樹脂流動性和固化速度。5.2.3澆注工藝參數(shù)（1）澆注壓力：根據(jù)樹脂的流動性和模具結(jié)構(gòu)確定合適的澆注壓力。（2）澆注速度：控制澆注速度以保證樹脂充分充填模具。（3）固化溫度和時間：根據(jù)樹脂類型和模具溫度確定固化溫度和時間。5.3澆注成型過程中的問題及解決方法5.3.1氣泡問題：氣泡會導(dǎo)致制品內(nèi)部缺陷，影響功能。解決方法：提高樹脂的流動性，優(yōu)化澆注工藝，降低澆注速度，增加排氣孔。5.3.2收縮問題：收縮會導(dǎo)致制品尺寸偏差，影響精度。解決方法：選擇低收縮率樹脂，控制模具溫度，優(yōu)化固化工藝。5.3.3纖維偏移問題：纖維偏移會導(dǎo)致制品力學(xué)功能不均勻。解決方法：優(yōu)化樹脂流動性和模具設(shè)計，保證纖維均勻分布。5.3.4脫模困難問題：脫模困難會影響制品外觀和尺寸精度。解決方法：優(yōu)化模具設(shè)計，提高模具表面光潔度，使用脫模劑。5.3.5制品變形問題：制品變形會影響使用功能。解決方法：控制模具溫度，優(yōu)化固化工藝，保證樹脂固化均勻。5.3.6制品分層問題：制品分層會導(dǎo)致力學(xué)功能下降。解決方法：提高樹脂與纖維的粘結(jié)強(qiáng)度，優(yōu)化成型工藝，保證層間結(jié)合良好。第6章模壓成型工藝6.1模壓成型原理模壓成型是一種高功能復(fù)合材料制備的常用工藝，其基本原理是利用模具對預(yù)成型的纖維增強(qiáng)材料進(jìn)行加熱和加壓處理，使其在固化劑的作用下發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，從而獲得所需形狀和尺寸的復(fù)合材料制品。模壓成型工藝具有生產(chǎn)效率高、成型周期短、尺寸精度高等優(yōu)點(diǎn)。6.2模壓成型工藝參數(shù)模壓成型工藝參數(shù)主要包括以下幾個方面的內(nèi)容：（1）模壓溫度：模壓溫度對復(fù)合材料的固化反應(yīng)速率和最終功能具有重要影響。應(yīng)根據(jù)所選用的樹脂體系和固化劑類型，合理設(shè)置模壓溫度。（2）模壓壓力：模壓壓力是保證復(fù)合材料密實(shí)性和尺寸精度的關(guān)鍵因素。壓力過小會導(dǎo)致制品內(nèi)部存在氣泡和缺陷，壓力過大則可能導(dǎo)致纖維斷裂和樹脂流失。（3）固化時間：固化時間取決于樹脂體系的反應(yīng)速率和模壓溫度。固化時間過短，會導(dǎo)致復(fù)合材料內(nèi)部交聯(lián)程度不足，功能降低；固化時間過長，則影響生產(chǎn)效率。（4）模壓周期：模壓周期包括加熱、保溫、冷卻等階段。合理調(diào)整模壓周期，可以提高生產(chǎn)效率和復(fù)合材料功能。6.3模壓成型過程中的問題及解決方法在模壓成型過程中，可能會出現(xiàn)以下問題，以下為相應(yīng)的解決方法：（1）氣泡和缺陷：優(yōu)化預(yù)成型工藝，保證纖維增強(qiáng)材料平整、無氣泡；適當(dāng)提高模壓壓力，使氣泡逸出；選用適合的樹脂體系，降低樹脂粘度。（2）尺寸精度不足：嚴(yán)格控制模具加工精度，保證模具表面光滑；合理設(shè)置模壓壓力和溫度，減小復(fù)合材料在固化過程中的收縮率。（3）纖維斷裂：降低模壓壓力，避免過度壓實(shí)；選用高強(qiáng)度、高韌性的纖維材料；優(yōu)化纖維鋪層設(shè)計，減少纖維在成型過程中的損傷。（4）樹脂流失：選用適宜的樹脂體系，提高樹脂的流動性和粘附性；優(yōu)化預(yù)成型工藝，保證樹脂均勻涂覆在纖維表面；適當(dāng)降低模壓溫度，減少樹脂流失。（5）固化程度不足：延長固化時間，保證復(fù)合材料內(nèi)部交聯(lián)程度；提高模壓溫度，加速固化反應(yīng)；選用固化速率較快的固化劑。通過以上措施，可以有效解決模壓成型過程中出現(xiàn)的問題，提高高功能復(fù)合材料的制備質(zhì)量。第7章熱壓罐成型工藝7.1熱壓罐成型原理熱壓罐成型工藝是一種常用于高功能復(fù)合材料制備的成型方法。該工藝主要利用熱壓罐設(shè)備對鋪層好的復(fù)合材料進(jìn)行加熱和加壓處理，使其在高溫高壓環(huán)境下固化成型。其基本原理如下：（1）預(yù)制體準(zhǔn)備：根據(jù)設(shè)計要求，將增強(qiáng)纖維和樹脂等原材料按照一定的鋪層順序和方向進(jìn)行鋪層，形成預(yù)制體。（2）罐內(nèi)加熱：將預(yù)制體放入熱壓罐內(nèi)，啟動加熱系統(tǒng)，使罐內(nèi)溫度逐漸上升至預(yù)設(shè)的固化溫度。（3）加壓固化：溫度的升高，樹脂逐漸軟化，此時啟動壓力系統(tǒng)，使罐內(nèi)產(chǎn)生高壓，使預(yù)制體在高溫高壓環(huán)境下固化。（4）冷卻脫模：固化完成后，關(guān)閉加熱和壓力系統(tǒng)，讓熱壓罐自然冷卻至室溫，然后取出成品。7.2熱壓罐成型工藝參數(shù)熱壓罐成型工藝的主要參數(shù)包括溫度、壓力、時間等，以下分別介紹：（1）溫度：熱壓罐成型過程中，溫度是影響樹脂固化和成型質(zhì)量的關(guān)鍵因素。根據(jù)樹脂類型和產(chǎn)品功能要求，選擇合適的固化溫度。（2）壓力：壓力是保證復(fù)合材料密實(shí)度和力學(xué)功能的重要因素。根據(jù)產(chǎn)品厚度和形狀，選擇適當(dāng)?shù)膲毫χ?。?）時間：固化時間取決于樹脂類型、溫度和壓力等參數(shù)。固化時間不足或過長，都會影響產(chǎn)品功能。7.3熱壓罐成型過程中的問題及解決方法在熱壓罐成型過程中，可能會出現(xiàn)以下問題，以下列舉了相應(yīng)的解決方法：（1）預(yù)制體變形：嚴(yán)格控制預(yù)制體的鋪層順序和方向，保證纖維分布均勻，減少變形。（2）溫度不均勻：合理設(shè)計熱壓罐的加熱器和冷卻器布局，保證罐內(nèi)溫度均勻。（3）壓力不穩(wěn)定：定期檢查壓力系統(tǒng)，保證壓力穩(wěn)定，避免壓力波動影響產(chǎn)品功能。（4）固化不完全：延長固化時間，保證樹脂完全固化。（5）表面氣泡：提高預(yù)制體的鋪層質(zhì)量，避免氣泡產(chǎn)生。（6）脫模困難：適當(dāng)降低固化溫度，減少樹脂收縮，便于脫模。（7）產(chǎn)品尺寸偏差：嚴(yán)格控制工藝參數(shù)，提高操作精度，減小尺寸偏差。（8）力學(xué)功能不達(dá)標(biāo)：優(yōu)化樹脂和纖維的選擇，合理調(diào)整鋪層結(jié)構(gòu)，提高產(chǎn)品力學(xué)功能。第8章纏繞成型工藝8.1纏繞成型原理纏繞成型工藝是一種高功能復(fù)合材料制備方法，主要利用了纖維增強(qiáng)材料在張力作用下的連續(xù)纏繞，并通過樹脂基體固化，形成具有優(yōu)良力學(xué)功能的結(jié)構(gòu)部件。該工藝基于以下原理：（1）張力控制：在纏繞過程中，通過控制纖維的張力，保證纖維層間的緊密結(jié)合和預(yù)定的鋪層角度。（2）纏繞路徑：根據(jù)設(shè)計要求，確定纖維的纏繞路徑，通常有直線、圓弧、螺旋等形狀。（3）樹脂固化：在纖維纏繞的同時將樹脂均勻涂抹在纖維上，通過固化反應(yīng)，使纖維與樹脂基體形成高強(qiáng)度、高剛度的復(fù)合材料。8.2纏繞成型工藝參數(shù)纏繞成型工藝涉及的主要參數(shù)包括：（1）纏繞速度：影響生產(chǎn)效率和纖維層間的結(jié)合強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)纖維類型、樹脂體系及固化工藝進(jìn)行調(diào)整。（2）張力控制：根據(jù)纖維類型和纏繞路徑，合理設(shè)置纖維張力，保證復(fù)合材料的功能。（3）樹脂含量：控制樹脂含量，保證復(fù)合材料的力學(xué)功能和滲透性。（4）預(yù)浸料制備：根據(jù)纖維類型和樹脂體系，選擇合適的預(yù)浸料制備工藝，保證預(yù)浸料的質(zhì)量。（5）固化工藝：確定合適的固化溫度、時間和壓力，以保證復(fù)合材料的功能。8.3纏繞成型過程中的問題及解決方法在纏繞成型過程中，可能會出現(xiàn)以下問題，可通過以下方法解決：（1）纖維層間分離：提高纖維張力，優(yōu)化樹脂體系，保證纖維層間結(jié)合緊密。（2）樹脂滲透不良：調(diào)整樹脂含量，優(yōu)化預(yù)浸料制備工藝，提高樹脂的滲透性。（3）內(nèi)部氣泡：優(yōu)化樹脂體系，提高固化過程中的壓力，以消除內(nèi)部氣泡。（4）鋪層角度偏差：嚴(yán)格控制纏繞路徑，調(diào)整張力，保證鋪層角度的準(zhǔn)確性。（5）固化不完全：檢查固化工藝參數(shù)，保證固化溫度、時間和壓力達(dá)到設(shè)計要求。通過以上方法，可以有效解決纏繞成型過程中出現(xiàn)的問題，提高復(fù)合材料的制備質(zhì)量。第9章復(fù)合材料功能測試與評價9.1力學(xué)功能測試9.1.1拉伸功能測試對復(fù)合材料進(jìn)行拉伸功能測試，按照GB/T33542014標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)，加載速度為1mm/min，測試樣條尺寸為250mm×25mm×4mm。記錄拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等數(shù)據(jù)。9.1.2壓縮功能測試參照GB/T38512016標(biāo)準(zhǔn)，對復(fù)合材料進(jìn)行壓縮功能測試。采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)，加載速度為1mm/min，測試樣條尺寸為100mm×100mm×10mm。記錄壓縮強(qiáng)度、壓縮模量等數(shù)據(jù)。9.1.3彎曲功能測試按照GB/T93412008標(biāo)準(zhǔn)，對復(fù)合材料進(jìn)行彎曲功能測試。采用電子萬能試驗(yàn)機(jī)，加載速度為2mm/min，測試樣條尺寸為150mm×15mm×6mm。記錄彎曲強(qiáng)度、彎曲模量等數(shù)據(jù)。9.1.4沖擊功能測試根據(jù)GB/T1043.12008標(biāo)準(zhǔn)，對復(fù)合材料進(jìn)行沖擊功能測試。采用懸臂梁式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)，測試樣條尺寸為80mm×10mm×4mm。記錄沖擊強(qiáng)度等數(shù)據(jù)。9.2熱功能測試9.2.1熱導(dǎo)率測試參照GB/T102972015標(biāo)準(zhǔn)，采用熱導(dǎo)率測試儀對復(fù)合材料進(jìn)行熱導(dǎo)率測試。測試樣條尺寸為300mm×30mm×4mm。記錄熱導(dǎo)率等數(shù)據(jù)。9.2.2熱膨脹系數(shù)測試按照GB/T25722009標(biāo)準(zhǔn)，采用熱膨脹系數(shù)測試儀對復(fù)合材料進(jìn)行熱膨脹系數(shù)測試。測試樣條尺寸為50mm×10mm×4mm。記錄線性熱膨脹系數(shù)等數(shù)據(jù)。9.2.3熱分解溫度測試采用熱重分析儀（TGA）對復(fù)合材料進(jìn)行熱分解溫度測試。測試條件為氮?dú)鈿夥?，升溫速率?0℃/min。記錄熱分解溫度等數(shù)據(jù)。9.3耐腐蝕功能測試9.3.1鹽霧腐蝕測試根據(jù)GB/T101252012標(biāo)準(zhǔn)，對復(fù)合材料進(jìn)行鹽霧腐蝕測試。測試時間為240小時，觀察并記錄試樣表面的腐蝕程度。9.3.2化學(xué)浸泡腐蝕測