预浸料的分类方式|热固性树脂基复合材料预浸料使用手册--复材书店
按增强体物理形状分类
立单向预浸料:
纤维在预浸料中基本沿一个方向排列,在该方向上具有极高的强度和刚度,适用于对特定方向性能要求高的结构件,比如飞机的机翼、风力发电机的叶片等的纵向增强部分,能够承受较大的拉伸应力。
单向织物预浸料:
由单向纤维编织成的织物再经过树脂浸渍而成。与单向预浸料相比,其在保持一定单向性能的同时,织物结构使其在其他方向上也有一定的强度和稳定性,可应用于对多向性能有一定要求的部件。
织物预浸料:
使用普通织物(如平纹、斜纹、缎纹等织物)作为增强体浸渍树脂而成。这种预浸料的纤维在各个方向上都有分布,具有较好的各向同性,适用于形状复杂、受力情况较为复杂的结构件,如汽车的车身覆盖件、一些复杂的机械零部件等。
按增强体种类分类
立碳纤维(织物)预浸料:
以碳纤维为增强体的预浸料具有高强度、高刚度、低密度的特点,其强度可以达到钢材的 6-12 倍,而密度只有钢材的四分之一左右。碳纤维预浸料还具有良好的耐腐蚀性和抗疲劳性,在航空航天、汽车、体育器材等领域应用广泛,例如飞机的机身结构件、汽车的高性能零部件、高端自行车车架等。
玻璃纤维(织物)预浸料:
玻璃纤维价格相对较低,来源广泛,具有较好的绝缘性和耐热性。玻璃纤维预浸料的强度和刚度虽不如碳纤维预浸料,但仍能满足许多普通结构件的要求,常用于建筑、船舶、管道等领域的结构增强,比如建筑中的加固材料、船舶的船体结构件等。
芳纶(织物)预浸料:
芳纶纤维具有优异的抗冲击性能和耐高温性能,同时重量轻。芳纶预浸料常用于防弹装备、航空航天的耐高温结构件以及一些对抗冲击性能要求高的特殊结构件,如防弹衣、飞机的发动机罩等。
按基体品种分类
热固性树脂预浸料:
热固性树脂在加热、加压或加入固化剂等条件下会发生不可逆的固化反应,形成三维网状结构,从而使预浸料固化成型。常见的热固性树脂有环氧树脂、酚醛树脂、双马来酰亚胺树脂、苯并噁嗪树脂等。环氧树脂具有良好的粘结性、机械性能和耐化学腐蚀性,是应用最广泛的热固性树脂基体;酚醛树脂具有优异的耐热性和阻燃性,但脆性较大;双马来酰亚胺树脂的耐热性和力学性能都很好,但固化温度较高、工艺性较差。热固性树脂预浸料成型后具有较好的尺寸稳定性和耐热性,但一旦固化成型后就无法再次加工。
热塑性树脂预浸料:
热塑性树脂在加热到一定温度后会软化或熔融,冷却后又会恢复固态,具有可反复加工的特点。常见的热塑性树脂有聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)、聚苯硫醚(PPS)、聚醚醚酮(PEEK)等。热塑性树脂预浸料具有良好的韧性、抗冲击性和耐疲劳性,而且成型速度快、生产效率高,在一些对韧性和可修复性要求高的领域有应用前景,比如汽车零部件、体育用品等。
按固化温度分类
低温固化预浸料:
固化温度一般在 100℃以下,适用于对温度敏感的材料或部件的制造,例如一些电子设备中的复合材料部件,低温固化可以避免对电子元件造成损伤。此外,低温固化预浸料在生产过程中能耗较低,对生产设备的要求也相对较低。
中温固化预浸料:
固化温度在 100℃-150℃之间,具有较好的固化反应速率和成型性能,适用于大多数常规复合材料制品的生产,如一些通用的机械零部件、体育器材等。
高温固化预浸料:
固化温度在 150℃以上,通常需要在高温高压的条件下进行固化,其固化后的材料具有优异的耐热性和机械性能,常用于航空航天、高端装备等对材料性能要求极高的领域。
按纤维长度分类
短纤维预浸料:
纤维长度一般在 4176mm 以下,短纤维在预浸料中分布较为均匀,能够较好地填充复杂形状的模具,适用于制造形状复杂、尺寸较小的零部件,但短纤维预浸料的力学性能相对较低。
长纤维预浸料:纤维长度通常在 1217mm 左右,长纤维预浸料在保持一定的成型性能的同时,具有较高的力学性能,适用于对力学性能要求较高、形状相对简单的结构件。
连续纤维预浸料:
纤维是连续的,没有切断或短切的情况,连续纤维预浸料具有最高的强度和刚度,是制造高性能复合材料的理想材料,常用于对强度和刚度要求极高的航空航天、高端体育器材等领域。
书籍推荐
热固性树脂基复合材料预浸料使用手册
| 本书特点 |
1.全
内容全面,涵盖预浸料生产、制作中涉及的增强纤维、树脂、设备、工艺、生产和检验等各方面关键点。作者在整理和编著此书的过程中,参考了国外大量的关于热固性树脂基复合材料的会议和网络资料,使本书既包含了国内行业的发展现状和技术,也包括了国外行业的先进方向和各类制品。
2.新
本书在介绍预浸料及其制备工艺的部分中,除常用的几种预浸料外,重点阐述了行业内最新的产品及工艺,包括碳纤维预浸料、纳米预浸料、热压罐外固化(OOA)预浸料、薄型和超薄型预浸料、窄带预浸料、带Scrim预浸料、模具预浸料、低温固化预浸料、防弹预浸料、快速固化预浸料、吸波预浸料、长寿命预浸料、阻燃预浸料,资料新,具有很高的参考价值。
3.广
由于本书的内容全、资料新,适合预浸料的相关行业和上下游企业使用,读者范围广。既适合于预浸料研发、制造的科研院所、生产企业作参考,又适合于上游的纤维增强材料和树脂的生产企业、下游的预浸料制品应用企业中工程师和研发人员使用。
| 目录 |
| 作者简介 |
作者介绍
张凤翻
1960年毕业于北京石油学院,研究员,享受国务院政府特殊津贴。1960—2002年在北京航空材料研究院(原621所)工作,历任先进复合材料研究室主任、副总工程师。现任职于江苏兆鋆新材料股份有限公司碳纤维复合材料中心总工程师。参加工作以来先后获得国家发明三等奖、国防科学工业技术委员会二等奖、航空工业总公司一等奖;荣立航空工业总公司一等功、国防科学技术工业委员会一等功。曾负责的主要项目:直九直升机复合材料国产化研究项目负责人、专家组组长,实现直九直升机全机复合材料国产化;“国家863计划”项目热塑性树脂PEEK性能评定和复合工艺研究项目负责人,完成碳纤维织物/PEEK热塑性树脂预浸料开发,并将制成的复合材料部件成功用于歼-8战斗机;联合国援助中国碳纤维复合材料计划、复合材料项目具体执行负责人。撰写和发表论文约70篇;国家发明专利3项,实用新型专利多项;参与16部科技专著、手册类图书的编写和审校工作。
作者介绍
于 华
生于1958年,毕业于北京航空航天大学,1994—1997年获得英国政府颁发的海外博士研究生奖学金(ORS)以及英国布理斯托尔大学提供的助学金,并完成复合材料与胶粘剂专业的博士及博士后的学习。曾受聘于英国AIM Aviation飞机公司、加拿大蒙特利尔的Newtech Brake Cop公司、美国和加拿大合资(FDC)飞行动力有限公司。1999—2003年,作为加拿大魁北克省政府引进的外国专家,享受魁北克省政府给予的奖励政策;2003至今,具有中国国家外国专家局颁发的外国专家证,享受外专局给予的外国专家待遇。现以复合材料高级技术专家、顾问身份供职于重庆国际复合材料股份有限公司,同时为其他复合材料相关企业做咨询和顾问工作。
作者介绍
张雯婷
生于1979年,毕业于北京工商大学,后在英国谢菲尔德大学聚合物和复合材料学院攻读硕士和博士学位。曾受聘于丹麦LM风力电能公司、挪威Archer-C6油田平台技术服务公司,完成了碳纤维可连续5000m复合材料棒材的制备,并负责复合材料无损检测方法的优化,实现了对连续长度5000m的复合材料检测。2018年组建了Xlink Composites复合材料公司,负责材料研发和国际贸易,并担任Capwell新材料研发公司的技术顾问。作为第一申请人获得3项欧洲专利,中国专利1项,发表论文6篇。
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(转自:复材网)