發(fā)布時間：2020-08-07 22:35

【摘要】：隨著汽車總量的大幅上升,能源消耗和環(huán)境污染等問題日益嚴峻。汽車的輕量化發(fā)展成為實現節(jié)能減排,促進綠色環(huán)保要求的有力保障,也是汽車產業(yè)的主要發(fā)展方向之一。碳纖維復合材料CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic)因其具有比強度高、比剛度高、密度小、熱膨脹系數小以及尺寸、穩(wěn)定性好等特點,使得它得到了廣泛應用。由于汽車零部件的生產需要滿足大批量使用,所以研究CFRP復合材料的板材制備及其成型性能測試是十分必要的。本文進行CFRP及Al/CFRP板材的軋制制備及對所得層合板進行成型性能研究,主要包括以下幾部分研究內容:通過差示掃描量熱法(DSC)對碳纖維/環(huán)氧預浸料進行動態(tài)、恒溫掃描,分析各階段放熱特征溫度,結合預浸料典型固化工藝確定軋制固化方案,采用軋制-固化,預固化-軋制-后固化,固化-軋制三種方法制備了CFRP復合板。通過現有設備和模具對板材進行了拉伸、彎曲性能實驗,結合金相顯微鏡和SEM掃描電鏡觀察了試樣斷面顯微組織,并對實驗后試件的破壞情況及力學性能與熱壓罐工藝所得同類板材進行了對比分析。利用模具進行了CFRP板材的拉深成形實驗,采用正交試驗研究了沖壓溫度、壓下量和軋制工藝三種因素對試樣成形性的影響,并對試件的成形情況通過宏觀觀察的方式進行了分析,也對實驗所得不同拉深力-行程曲線進行了對比分析。采用軋制方法制備了Al/CFRP層合板,為了改善鋁合金表面與樹脂間膠接性,分別采用機械打磨、化學清洗和陽極氧化的方法對鋁板表面進行預處理,結合彎曲實驗考察了不同表面處理工藝及壓下量對層板彎曲力學性能的影響,并對其微觀組織形貌進行了分析研究。本文采用實驗研究的方法,利用軋制工藝制備了CFRP及Al/CFRP板材,并對板材的力學性能、拉深成形性以及與金屬軋制復合等方面進行了分析研究,為復合材料的新型快速成型工藝提供一定參考。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB33
【圖文】：

燕山大學工學碩士學位論文成不同的復合材料[5]，主要有以下幾種。（1）按用途分類 可分為結構和功能復合材料。結構復合材料中的增強體主要成承載載荷的任務，基體與增強體相互潤濕且傳遞載荷。功能復合材料還處于發(fā)初期，具有良好的應用潛質。（2）按基體類型分類 非金屬基體的復合材料主要包括樹脂基、陶瓷基和碳基復合材料。樹脂基復合材料是一種高分子聚合物，基體樹脂主要有熱固性和熱塑兩大類。其中熱固性樹脂固化后變?yōu)橛操|態(tài)，加熱后不組織發(fā)生變化，固化過程可逆。而熱塑性樹脂在高溫下可以轉變?yōu)槿谌蹜B(tài)，固化過程可逆。金屬基復合材的基體主要是密度低的鋁合金、鈦合金等。常用復合材料按基體類型分類如圖 1示。（3）按增強體分類 依據增強體形態(tài)可以分為顆粒、纖維、晶須等，如圖 1示，按增強作用的機制，可分為彌散和顆粒增強；按板材使用材料的差異，可以為紙纖維和布纖維等。

燕山大學工學碩士學位論文成不同的復合材料[5]，主要有以下幾種。（1）按用途分類 可分為結構和功能復合材料。結構復合材料中的增強體主要成承載載荷的任務，基體與增強體相互潤濕且傳遞載荷。功能復合材料還處于發(fā)初期，具有良好的應用潛質。（2）按基體類型分類 非金屬基體的復合材料主要包括樹脂基、陶瓷基和碳基復合材料。樹脂基復合材料是一種高分子聚合物，基體樹脂主要有熱固性和熱塑兩大類。其中熱固性樹脂固化后變?yōu)橛操|態(tài)，加熱后不組織發(fā)生變化，固化過程可逆。而熱塑性樹脂在高溫下可以轉變?yōu)槿谌蹜B(tài)，固化過程可逆。金屬基復合材的基體主要是密度低的鋁合金、鈦合金等。常用復合材料按基體類型分類如圖 1示。（3）按增強體分類 依據增強體形態(tài)可以分為顆粒、纖維、晶須等，如圖 1示，按增強作用的機制，可分為彌散和顆粒增強；按板材使用材料的差異，可以為紙纖維和布纖維等。

概念車“Smart forvision年的 Fakuma 塑料展會上特材料 Ultramid 制造目前 CFRP 材料價格較為昂貴圖 1-3 BMW i8 CFRP 車身mart ”是全球第一輛使用熱塑性材料輪轂塑料展會上，巴斯夫公司展出了這種車輪。該制造，質量大約為 6kg，比普通鋁合金車輪輕圖 1-4 智能概念車材料價格較為昂貴，使得其在一般汽車中的應用受到材料輪轂的汽車該車輪采鋁合金車輪輕 30使得其在一般汽車中的應用受到

【參考文獻】

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本文編號：2784618