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玻璃纖維和復(fù)合材料術(shù)語解釋系列(5)

   熱塑性復(fù)合材料的膠接[復(fù)] adhesive bonding of thermoplastic composite
 
  是熱塑性復(fù)合材料連接方法之一,即用膠粘劑把制件粘接在一起。膠接工藝分四步:膠接表面處理、涂敷膠粘劑、加熱(或加壓)、膠粘劑固化(或硬化)。膠接的載荷分布比機(jī)械連接均勻。常用與熱塑性復(fù)合材料樹脂基體相同的樹脂制成的薄膜作為熱熔膠,其優(yōu)點是接頭與制件本身具有相同的耐熱性和耐化學(xué)性能,工藝時間短,薄膜可無限期貯存。不同種的熱塑性樹脂薄膜也可用作為熱熔膠,例如用聚醚酰亞胺(PEI)薄膜作為聚醚醚酮(PEEK)復(fù)合材料的膠粘劑,相容性好、連接強(qiáng)度高,是一種很有前途的方法。
 
  二次膠接[復(fù)] second bonding (composite)
 
  是指已固化了的兩個或兩個以上的不同復(fù)合材料制件,通過膠粘劑再次進(jìn)行膠接固化的技術(shù)。二次膠接工序包括被粘表面處理、涂敷膠粘劑(噴、刷或鋪膠膜)、膠接件裝配和固化等過程。膠接質(zhì)量除與膠粘劑性能、基體材質(zhì)有關(guān)外,還取決于固化溫度、固化時間、固化壓力及環(huán)境因素等。膠接優(yōu)點是不需要鉆孔、可保持復(fù)合材料制件的結(jié)構(gòu)完整性,同時可避免鉆孔引起應(yīng)力集中和承載面積減小;耐疲勞性好;表面光滑和密封性好;成本低。主要缺點是強(qiáng)度分散性大,可靠性低,接頭剝離強(qiáng)度低。一般只適用于載荷能力較小的部位,也可采用混合連接方式,如膠-鉚、膠-螺連接。
 
  表面防護(hù)[復(fù)] surface protection of composite
 
  為減緩復(fù)合材料的老化過程,延長制件的使用壽命,而在制件表面采取的防護(hù)措施。表面防護(hù)的內(nèi)容和方式很多,通常是在制件表面施加一層具有保護(hù)功能的涂層,起到防熱、防濕、防雷電、防腐和耐磨等作用。如在前沿迎風(fēng)部位使用耐磨涂料,可抵御破壞性很大的沙蝕和雨蝕;在有防靜電要求的部位涂以防靜電涂料等。目前大多數(shù)涂料為環(huán)氧和聚氨酯涂料。環(huán)氧附著力強(qiáng),耐介質(zhì)性能好,能與多種面漆配合使用。聚氨酯涂料附著力強(qiáng),硬度高,表面豐滿光亮,具有耐油、耐熱、耐濕、耐化學(xué)腐蝕、耐大氣老化等優(yōu)點,常作面漆使用。
 
  熱固性樹脂基復(fù)合材料 thermosetting resin matrix composite
 
  以熱固性樹脂為基體的復(fù)合材料,是目前復(fù)合材料用量多的品種。熱固性樹脂基體一般由樹脂、固化劑與其他添加劑等構(gòu)成,其樹脂種類很多,常用的有酚醛樹脂、糠醛樹脂、不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、雙馬來酰亞胺樹脂和聚酰亞胺樹脂等。熱固性樹脂基復(fù)合材料所用的增強(qiáng)體有玻璃纖維、碳纖維、芳綸等,也可以是各種纖維織物、粒狀填料、片狀增強(qiáng)體。熱固性樹脂基復(fù)合材料的成型工藝,一般有手糊成型、纏繞成型、熱壓罐成型、模壓成型、噴射成型、樹脂傳遞模塑成型、反應(yīng)式注射及擠出成型等。熱固性樹脂由于加入的固化劑種類不同,其固化反應(yīng)機(jī)理不同,導(dǎo)致固化后復(fù)合材料使用要求存在差異。固化劑決定固化溫度,而固化溫度決定使用溫度,根據(jù)固化溫度的不同通常可分為低溫固化(一般指室溫)、中溫固化(125±5℃)和高溫固化(170℃以上)。對于聚酰亞胺類的熱固性樹脂復(fù)合材料,固化溫度多在200~350℃。復(fù)合材料的使用溫度與固化溫度有關(guān),一般使用溫度高要求固化溫度也高。熱固性樹脂基復(fù)合材料比強(qiáng)度和比模量高,耐疲勞與減震性好,耐燒蝕性與阻燃性好,介電性也好。其應(yīng)用廣泛,如用于交通運(yùn)輸工業(yè)、機(jī)械制造工業(yè)、建筑業(yè)、化工與電器工業(yè)等領(lǐng)域。除聚酯樹脂復(fù)合材料廣泛用于制造日用工業(yè)品外,環(huán)氧樹脂復(fù)合材料、聚酰亞胺復(fù)合材料主要用于航空航天工業(yè)。
 
  室溫固化樹脂基復(fù)合材料 room temperature curing resin matrix composite
 
  可在室溫下固化成型的樹脂基復(fù)合材料。常用樹脂有不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂。前者一般以苯乙烯等烯類單體為交聯(lián)劑,以過氧化環(huán)己酮等為引發(fā)劑,在萘酸鈦等促進(jìn)劑作用下進(jìn)行固化;后者一般為雙酚A型環(huán)氧樹脂,相應(yīng)的固化劑有脂肪族多元胺等。制品具有較好的物理、化學(xué)和機(jī)械性能,但一般只能在室溫或稍高溫度下使用。室溫固化復(fù)合材料工藝簡單,無需加熱設(shè)備,常采用接觸壓成型和噴射成型,適于制造大型結(jié)構(gòu)件(如車身、船體等)及對耐濕性無太高要求的制件。
 
  中溫固化樹脂基復(fù)合材料 intermediate temperature curing resin matrix composite
 
  可在中溫(80~120℃)下固化成型的樹脂基復(fù)合材料。常用樹脂有不飽和聚酯和環(huán)氧樹脂。前者采用過氧化苯甲酰叔丁酯等中溫下可分解的引發(fā)劑,后者主要是雙酚A型環(huán)氧樹脂,相應(yīng)的固化劑有咪唑及其衍生物等。這種復(fù)合材料具有良好的力學(xué)性能和化學(xué)穩(wěn)定性,可在中溫或較高溫度下使用,各種性能高于室溫固化樹脂基復(fù)合材料而工藝又比高溫固化簡單。常用成型方法有接觸壓成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型、噴射成型、反應(yīng)性注射成型等。
 
  高溫固化樹脂基復(fù)合材料 high temperature curing resin matrix composite
 
  可在高溫(一般指170℃以上)下固化成型的樹脂基復(fù)合材料。常用樹脂有酚醛和環(huán)氧樹脂。前者包括兩類:熱塑性酚醛樹脂采用六亞甲基四胺(烏洛托品)固化劑,熱固性酚醛樹脂固化溫度約為170℃。酚醛樹脂的高溫固化需要在高壓下進(jìn)行。環(huán)氧樹脂高溫固化劑有芳香胺,如DDM、DDS、MPSA,二元酸酐,如順丁烯二酸酐、鄰苯二酸酐和雙氰胺等。高溫固化樹脂基體結(jié)構(gòu)緊密,熱穩(wěn)定性好、強(qiáng)度高、耐化學(xué)腐蝕性和耐大氣老化性能優(yōu)良,并且預(yù)浸料具有較長的適用期。但是工藝條件復(fù)雜,需要高溫加熱設(shè)備。成型方法有接觸壓成型、纏繞成型、模壓成型和熱壓罐成型等。
 
  不飽和聚酯樹脂基復(fù)合材料 unsaturated polyester resin matrix composite
 
  以不飽和聚酯樹脂為基體的復(fù)合材料。不飽和聚酯是不飽和二元酸及飽和二元酸與二元醇的縮聚物,是目前用量大的復(fù)合材料基體樹脂,大多以玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)體。這類復(fù)合材料綜合性能優(yōu)良,有較高的強(qiáng)度和良好的耐化學(xué)腐蝕、介電及透波性能,價格低廉;但是耐熱性較低,制品收縮率大。其成型工藝優(yōu)良,可在常溫常壓下采用多種方法成型,如接觸壓成型、模壓成型、纏繞成型、拉擠成型、噴射成型及反應(yīng)性注射成型等,其中接觸壓成型特別適合大型部件的制造。不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料作為絕緣、耐腐蝕的結(jié)構(gòu)材料廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、交通運(yùn)輸、建筑裝飾、石油化工、電子電器,如風(fēng)機(jī)葉片、船體、車身、貯缸、管道、電路板、雷達(dá)罩等。

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