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玻璃纤维增强树脂基复合材料成型性研究

摘 要


通过文献收集、整理、分析，了解了玻璃纤维增强树脂基复合材料及其成型性的国内外研究现状及发展趋势。采用材料信息学研究方法，分析了玻璃纤维增强树脂基复合材料的组织及性能特点，研究了玻璃纤维增强树脂基复合材料的成型性。论文主要工作及结论为：

1. 论文从复合材料的基本概述，延伸到玻璃纤维增强树脂基复合材料。分析了玻璃纤维增强树脂基复合材料的设计原理。

2. 选取了五种典型的玻璃纤维增强树脂基复合材料：以环氧树脂、不饱和树脂这两种为热固性材料的代表；以聚乙烯（PE）、尼龙6（PA6）、聚甲醛（POM）这三种材料为热塑性材料的代表。分析了它们的物理性能、化学性能及电学性能等各种性能，分析了它们的性能特点。

3. 研究了玻璃纤维增强树脂基复合材料的三种典型的成型方法：纤维缠绕成型，挤拉成型，注射成型。分析了它们的成型特点。结果表明，复合材料的组成决定着其可加工性，加工工艺对制件的性能也有较大影响。

4. 研究并初步获得了玻璃纤维增强树脂基复合材料的种类、组成、结构与成型方法、工艺间的相互关系。




关键词：复合材料，玻璃纤维，性能，成型


 




ABSTRACT


Through collecting , regularizing,  analysising on the literatures  ,understand  the research and development trend on the glass fiber reinforced composite materials and molding both on domestic and foreign. Information materials used in research methods, the analysis of the glass fiber reinforced composite materials and performance characteristics of the organization, on the glass fiber reinforced composite  materials  of  the molding.  Paper work and  the main conclusions:

1. Papers from the basic outlines of composite materials, extend to the glass fiber reinforced composite materials. Analysis of a glass fiber reinforced composite materials design principle.

2. Select five typical glass  fiber  reinforced  composite  materials: epoxy resin, unsaturated resin  thermoset  materials for the two representatives;

polyethylene (PE), nylon 6 (PA6), POM (POM) for the three materials on behalf of the thermoplastic material. Based on their physical properties, chemical and electrical properties of three of the specific analysis, master of its basic characteristics.

3. On a glass fiber reinforced composite materials are typical of the molding methods: filament winding shape, crowded Rafah molding, injection molding. Analysis of their forming characteristics. The results showed that the composite material is determined by the composition of its machinability, processing technology on the performance of parts have a greater impact.

4. Obtain a preliminary study and glass fiber reinforced  composite  materials of the type, composition, structure and molding methods,  the process of mutual relations.




Key words: Composite materials, glass fiber, performance, molding

 




目   录


摘 要 I

ABSTRACT II

1. 绪  论 1

1.1 聚合物基复合材料概述 1

1.1.1聚合物基复合材料的定义和分类 2

1.1.2树脂基复合材料 2

1.1.3 玻璃纤维增强树脂基复合材料的分类 3

1.2 本课题的目的与意义 4

1.3 课题研究的主要内容 4

2. 玻璃纤维增强树脂基复合材料的设计原理 6

2.1 复合材料的使用性能依据 6

2.2 复合材料设计的内容 9

2.2.1单元组分材料的选择 9

2.2.2复合材料制造方法的选择 10

3.玻璃纤维增强树脂基复合材料性能特点 11

3.1 表征玻璃纤维增强树脂基复合材料性能的主要方法 11

3.2 玻璃纤维增强树脂基复合材料的强度 12

3.2.1玻璃纤维增强树脂基复合材料的拉伸 13

3.2.2玻璃纤维增强树脂基复合材料的压缩 13

3.2.3玻璃纤维增强树脂基复合材料的强度 14

4.典型玻璃纤维增强树脂基复合材料的性能特点 15

4.1 环氧树脂 15

4.2不饱和树脂 16

4.3 聚乙烯（PE） 18

4.4 尼龙6（PA6） 19

4.5聚甲醛（POM） 20

5.玻璃纤维增强树脂基复合材料成型方法 22

5.1 纤维缠绕成型技术 22

5.1.1缠绕成型原材料 22

5.2 挤拉成型技术 23

5.2.1挤拉成型使用的原材料 23

5.3 树脂基复合材料注射成型技术 24

5.3.1热塑性树脂基复合材料的注射成型 24

5.3.2热固性树脂基复合材料注射成型 25

6.结论 27

参考文献 29

致 谢 31