本文主要叙述了连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型过程的国内外研究情况,主要包括浸渍、加热缠绕以及冷却定型等工艺过程;探讨了不同浸渍方法的优缺点及关键之处;在加热缠绕过程中阐述了不同的加热方法,并且总结了一些缠绕过程的工艺参数的影响规律;最后在冷却定型过程中则提及了3种冷却定型方法。
连续纤维增强聚合物复合材料的缠绕成型工艺最早在19世纪40年代由RichardE.Young开发…。缠绕成型可按制品的受力状况设计缠绕规律,能充分发挥纤维的增强作用,同时,缠绕成型制品容易实现机械化和自动化生产,制品质量稳定,生产效率高。连续纤维增强聚合物复合材料缠绕制品的应用十分广泛,如固体火箭发动机壳体、雷达罩、直升飞机叶片、管道和各种压力容器等。
与热固性树脂复合材料相比,热塑性树脂复合材料的突出优点是具有高韧性和高损伤容限,耐冲击性能好,因此,连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型制品的耐疲劳性能将大大超过热固性树脂的制品,使用寿命显著提高;同时,热塑性树脂复合材料成型周期短、生产效率高,还存在二次加工和回收利用等方面的优势。因此,近几年来,热塑性树脂复合材料的研发及应用发展速度很快,缠绕成型所用的
基体树脂已经开始从传统的热固性树脂向热塑性树脂转变。但是,由于热塑性聚合物熔体粘度很高,连续纤维增强热塑性复合材料应用于缠绕成型需要解决浸渍问题,同时处于流动状态的聚合物熔体容易在缠绕过程中冷却凝固,影响制品的层间粘结,造成层间剪切强度的下降,使缠绕制品的性能劣化。为了解决这些问题,人们已经开展了大量的研究工作。
本文将对连续纤维增强热塑性复合材料缠绕成型的工艺过程及相关技术进展作一介绍。
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