材料是人類(lèi)賴(lài)以生存與發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。為改進(jìn)單一材料的性能,人們依據(jù)實(shí)際使用需要把兩種或更多種材料進(jìn)行復(fù)合,通過(guò)不同材料之間的“取長(zhǎng)補(bǔ)短’,使新材料出現(xiàn)原來(lái)單一材料所不具備的新性能,這就是復(fù)合材料。復(fù)合材料概念的提出雖然只有50多年,但是其發(fā)展有力地促進(jìn)了高技術(shù)的進(jìn)步。先進(jìn)復(fù)合材料己成為現(xiàn)代航空、航天飛行器制造不可缺少的關(guān)鍵材料。在迅速發(fā)展的信息技術(shù)中。包括信息的檢測(cè)、傳輸、貯存、處理、運(yùn)行和執(zhí)行等,復(fù)合材料均能起到重要作用;在生物工程上,復(fù)合材料不僅能滿(mǎn)足力學(xué)性能方面的要求,而且還能滿(mǎn)足耐腐蝕、抗生物破壞以及生物相容性的要求。此外。復(fù)合材料在高技術(shù)發(fā)展的其它方面也功不可沒(méi)。
復(fù)合材料由基體和增強(qiáng)體兩部分組成,當(dāng)基體為高聚物(樹(shù)脂)時(shí),稱(chēng)為樹(shù)脂基復(fù)合材料。目前該領(lǐng)域研究較多的是纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料。人們從基體樹(shù)脂的分子設(shè)計(jì)、纖維的織構(gòu)設(shè)計(jì)和加工成型的工程設(shè)計(jì)等方面著手。進(jìn)行了大量卓有成效的研究工作。所涉及的基體樹(shù)脂既有熱塑性的也有熱固性的,纖維材料既有普通的玻璃纖維也有高性能的碳纖維、碳化硅纖維等。先進(jìn)樹(shù)脂基復(fù)合材料選用可在150℃以上高溫下長(zhǎng)期使用的基體樹(shù)脂和高性能纖維制成。具有輕質(zhì),高強(qiáng)和高剛度等特性。應(yīng)用于航空、航天領(lǐng)域,在節(jié)約推動(dòng)所需燃料方面具有傳統(tǒng)材料所不可比擬的優(yōu)勢(shì)。
高分子復(fù)合材料的成型工藝有手糊成型、層壓成型、模壓成型、噴射成型、纏繞成型、拉擠成型、SMC/BMC(片狀/團(tuán)狀模壓料)成型、RTM(樹(shù)脂傳遞模塑成型)等。其中,前五種成型工藝設(shè)備投資少,但生產(chǎn)效率低,不適應(yīng)大批量生產(chǎn)的需要;拉擠成型和SMC/ BMC成型工藝生產(chǎn)效率高,但設(shè)備投資大。樹(shù)脂傳遞模塑工藝的成本和生產(chǎn)效率介于以上兩類(lèi)工藝之間,是目前綜合指標(biāo)最佳的成型工藝。
RTM工藝近年來(lái)得到了迅速發(fā)展。國(guó)內(nèi)外的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道頗多,且有逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì)。文獻(xiàn)內(nèi)容不僅涉及新工藝、新樹(shù)脂的報(bào)道,而且包含有深入細(xì)致的理論探討。本文結(jié)合近年來(lái)的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道,對(duì)RTM工藝基本原理、優(yōu)點(diǎn)和適用樹(shù)脂的特性做了簡(jiǎn)要介紹。在概述RTM工藝的進(jìn)展情況后,對(duì)適用于RTM工藝的先進(jìn)基體樹(shù)脂進(jìn)行了綜述,并介紹了國(guó)內(nèi)外的商業(yè)開(kāi)發(fā)情況。
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