復合材料的原材料包括樹脂、纖維和芯材等有多種選擇,各種材料又有其獨特的強度、剛度、韌性和熱穩(wěn)定性等性能,成本和產(chǎn)量也不盡相同。然而,復合材料作為一個整體,其最終性能不僅與樹脂基體和纖維(以及夾芯材結構中的芯材)有關,而且與結構中材料的設計方法和制造工藝有密切聯(lián)系。本文將對常用的復合材料制造方法、每種方法的主要影響因素和不同工藝如何選擇原材料進行介紹。
一、噴涂成型
方法描述:把短切纖維增強材料與樹脂體系同時噴涂在模具內(nèi),然后在常壓下固化成熱固性復合材料制品的一種成型工藝。
材料選擇:
樹脂:主要為聚酯
纖維:粗玻璃纖維紗
芯材:無,需要單獨與層合板結合
主要優(yōu)點:
1) 工藝歷史悠久
2) 低成本、可快速鋪覆纖維和樹脂
3) 模具成本低廉
主要缺點:
1) 層合板易形成樹脂富集區(qū),重量偏高
2) 只能使用短切纖維,嚴重限制了層合板的力學性能
3) 為了便于噴涂,樹脂粘度需足夠低,損失了復合材料的力學和熱學性能
4) 噴涂樹脂中的高苯乙烯含量意味著對操作人員的潛在危害較高,低粘度則意味著樹脂易滲透員工的工作服從而直接接觸皮膚
5) 空氣中揮發(fā)的苯乙烯濃度很難達到法律規(guī)定要求
典型應用:簡易圍欄,低載荷結構板,如敞篷車車身、卡車整流罩、浴缸和小型船艇