高效低成本復合材料及其制造技術

內容概要

　　本書包含緒論、低溫固化復合材料技術、復合材料固化過程模擬與優(yōu)化技術、電子束固化復合材料技術、復合材料自動鋪帶技術、自動絲束鋪放技術等6章。低溫固化復合材料技術介紹了低溫固化樹脂及其復合材料的性能與應用；復合材料固化過程模擬與優(yōu)化技術著重介紹了熱固化復合材料的固化反應動力學、主要固化參數(shù)的優(yōu)化及典型實施案例，以指導復合材料固化工藝的優(yōu)化，提高復合材料制造效率、降低制造成本；電子束固化復合材料全面介紹了電子束固化樹脂及其固化機理、動力學，電子束固化復合材料及其成形工藝等；復合材料自動鋪帶技術主要介紹了自動鋪帶工藝技術的主要技術特點、自動鋪帶設備及國內外的發(fā)展應用現(xiàn)狀；自動絲束鋪放技術介紹了自動絲柬鋪放工藝技術的國內外發(fā)展歷程，工藝特性及其應用現(xiàn)狀等，以提高復雜外形復合材料制件的生產(chǎn)效率和性能，降低復雜外形復合材料制件的綜合制造成本。
　　本書主要供從事復合材料研究的相關人員參考，也可供從事復合材料生產(chǎn)開發(fā)的工程技術人員和高校師生參考。

書籍目錄

第1章　緒論
　1．1　概述
　1．2　低溫固化復合材料
　1．3　電子束固化復合材料
　1．4復合材料自動化制造技術
　1．5　復合材料液態(tài)成形技術
　1．6　復合材料制造工藝過程模擬與優(yōu)化技術
　參考文獻
第2章　低溫固化復合材料技術
　2．1　概述
　2．2低溫固化環(huán)氧及其復合材料
　　2．2．1低溫固化劑
　　2．2．2低溫固化環(huán)氧樹脂體系
　　2．2．3低溫固化環(huán)氧復合材料固化成形
　　2．2．4低溫固化環(huán)氧復合材料性能
　2．3　耐高溫低溫固化復合材料
　　2．3．1　低溫固化聚酰亞胺復合材料
　　2．3．2其他低溫固化復合材料體系
　2．4低溫固化復合材料的應用
　2．5結束語
　參考文獻
第3章　復合材料固化過程模擬與優(yōu)化技術
　3．1　概述
　3．2　復合材料固化反應動力學模型
　　3．2．1　固化反應動力學實驗技術
　　3．2．2固化反應動力學模型
　　3．2．3　固化反應動力學模型的驗證
　3．3　復合材料固化過程溫度分布模型
　　3．3．1　固化過程溫度分布模型的建立
　　3．3．2溫度分布模型影響因素研究
　　3．3．3　固化過程溫度分布模型的驗證
　3．4復合材料固化和溫度分布模擬應用　
　　3．4．1　復合材料固化過程模擬技術的應用
　　3．4．2復合材料溫度分布模擬技術的應用
　3．5　熱壓成形復合材料制造過程優(yōu)化
　　3．5．1　復合材料固化過程優(yōu)化技術
　　3．5．2復合材料固化過程優(yōu)化技術的應用
　參考文獻
第4章　電子束固化復合材料技術
　4．1　概述
　4．2　引發(fā)劑和環(huán)氧樹脂電子束輻射效應　
　　4．2．1　陽離子引發(fā)劑的輻射效應
　　4．2．2環(huán)氧樹脂的輻射效應
　4．3　電子束固化陽離子環(huán)氧樹脂固化影響因素　
　　4．3．1　環(huán)氧樹脂及光引發(fā)劑結構對電子束固化樹脂的影響
　　4．3．2引發(fā)劑濃度的影響
　　4．3．3摻雜對環(huán)氧樹脂輻射固化的影響
　　4．3．4輻射劑量的影響
　　4．3．5　固化環(huán)境溫度的影響
　　4．3．6輻射后效應
　4．4　電子束輻射固化反應機理及反應動力學研究
　　4．4．1環(huán)氧樹脂電子束固化機理
　　4．4．2　電子束固化復合材料樹脂基體固化反應動力學
　　4．4．3　電子束固化復合材料樹脂基體后固化反應動力學
　　4．4．4　電子束固化樹脂基體輻射固化過程模擬與優(yōu)化
　4．5　電子束固化復合材料界面研究　
　　4．5．1　增強纖維表面狀態(tài)及復合材料界面特征
　　4．5．2碳纖維表面狀態(tài)對電子柬復合材料的影響
　　……
第5章　復合材料自動鋪帶技術
第6章　自動絲束鋪放技術

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   樹脂基復合材料是由有機高分子基體材料與高性能纖維增強材料經(jīng)過特殊成形工藝復合而成的具有兩相或兩相以上結構的材料。20世紀60年代中期，隨著碳纖維（CF）的誕生，以碳纖維為主要增強材料的先進復合材料也隨之問世，70年代初即開始應用于飛機結構上，并以其高比強度、高比剛度、可設計性強、疲勞性能好、耐腐蝕、多功能兼容性、材料與構件制造的同步性和便于大面積整體成形等特點，在航空航天領域的應用日益廣泛，繼鋁、鋼、鈦之后已迅速發(fā)展成4大航空結構材料之一，并逐步發(fā)展成最重要的結構材料［1］。國外新一代先進戰(zhàn)斗機復合材料用量已達結構重量34％以上，甚至接近50％，直升機復合材料用量則達80％以上，新一代大型民用飛機（如波音787、A350和A400M）復合材料的用量達到40％～50％（見圖1－1）。 在先進復合材料應用初期，以主要注重性能的各種軍用飛機為主，隨著復合材料在軍用飛機用量的擴大以及在既注重性能又強調經(jīng)濟性和安全性的各種民用飛機上的大量應用，先進復合材料需求市場對提高復合材料的生產(chǎn)制造效率和降低綜合制造成本提出了更高的要求。在此背景下逐步發(fā)展完善了先進復合材料高效低成本制造技術［2］。高效低成本復合材料制造技術大致可分為六個主要方向： （1）復合材料自動化制造技術，包括自動鋪帶技術、自動鋪絲技術、自動下料和激光輔助定位鋪疊技術、拉擠成形技術和纏繞成形技術等； （2）復合材料液態(tài)成形技術，主要包括樹脂傳遞模塑成形工藝（RTM）及其演變而形成的真空輔助傳遞模塑（VARTM或VARI）、熱膨脹樹脂傳遞模塑（TERTM）、樹脂膜浸透成形（RFI）、連續(xù)樹脂傳遞模塑（CRTM）、共注射傳遞模塑（RIRTM）、Seeman復合材料樹脂滲透模塑（SCRIMP）等； （3）低溫固化復合材料技術，以實現(xiàn)低溫固化高溫使用的應用目的，以降低復合材料制造過程中的高能耗和高模具要求等形成的復合材料制造成本； （4）非熱固化制造技術，如采用電子束、微波、超聲波、X射線、紫外線等輻射固化，提高固化能量的使用效率和提高復合材料制造效率，降低復合材料制造成本； （5）非熱壓罐成形技術，主要指采用真空袋成形技術（Vacuum Bag Only，VBO），以避免使用設備投資大、使用維護費用昂貴的熱壓罐，以降低復合材料制造成本； （6）復合材料制造工藝過程模擬與優(yōu)化技術，以提高復合材料產(chǎn)品質量和成品率，并提高其生產(chǎn)效率，從而降低制造成本。

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