連續(xù)纖維增強(qiáng)熱塑性復(fù)合材料（CFRTP）具有強(qiáng)度高、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)、耐化學(xué)性能好、綠色環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),廣泛用于航空航天、建筑、汽車等領(lǐng)域。隨著應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步擴(kuò)展,市場對CFRTP的需求也快速增長。本文采用熔融浸漬工藝制備了連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚烯烴預(yù)浸帶,并通過模壓和輥壓兩種成型工藝制備了復(fù)合板材。主要研究了溫度、牽引速度、不同模具、層數(shù)、纖維排布角度對復(fù)合材料力學(xué)性能和結(jié)構(gòu)的影響,優(yōu)化了成型工藝,并對聚乙烯（PE）和連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯（GF/PE）復(fù)合材料的動態(tài)力學(xué)性能和非等溫結(jié)晶動力學(xué)進(jìn)行了研究。針對層間力學(xué)性能較弱,進(jìn)一步研究了落錘沖擊對聚丙烯（PP）和連續(xù)玻璃纖維增強(qiáng)聚丙烯（GF/PP）復(fù)合材料的沖擊響應(yīng)和損傷機(jī)理。對復(fù)合材料的研究和生產(chǎn)提供了性能參數(shù)依據(jù)和理論指導(dǎo)。論文的主要內(nèi)容如下:（1）隨著模具溫度的升高,GF/PE預(yù)浸帶的拉伸強(qiáng)度先升高后降低,當(dāng)牽引速度10r/min、模具溫度240℃時,GF/PE預(yù)浸帶的浸漬效果和力學(xué)性能最佳。纖維含量為40%時,GF/PP預(yù)浸帶和GF/PE預(yù)浸帶的拉伸強(qiáng)度分別為491MPa和435MPa,通過SEM圖發(fā)現(xiàn),GF/PP預(yù)浸帶的界面粘結(jié)效果優(yōu)... 

【文章來源】：山東理工大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

混纖浸漬原理

圖 1.2 粉末法浸漬原理Fig. 1.2 Principle of impregnation by powder method融浸漬漬是將纖維經(jīng)過導(dǎo)向輪、預(yù)張緊裝置、熱處理裝置后進(jìn)入浸漬樹脂潤濕、浸透，然后經(jīng)過壓延裝置、牽引裝置、收卷裝置可預(yù)浸料，該方法設(shè)備簡單、生產(chǎn)效率高、可連續(xù)化生產(chǎn)是最常樹脂粘度大纖維不易分散，在模具中停留時間較短浸潤不充分容易產(chǎn)生降解、制品發(fā)黃等缺陷[18]。應(yīng)浸漬漬是將單體或低聚物和纖維通過聚合反應(yīng)快速生成聚合物，除良好的預(yù)浸料[19]。常用的有聚酰胺、聚氨酯等熱塑性樹脂，該塑（RTM）、反應(yīng)注塑（RIM）等特定工藝中，克服了樹脂粘反應(yīng)浸漬工藝參數(shù)要求嚴(yán)格，單體反應(yīng)較為迅速，不能連續(xù)

纏繞成型是將預(yù)浸帶、混纖紗纏繞到芯模上加熱、加壓，熔接為一體。纏繞成型可分為控制張力、預(yù)浸料加熱熔融、芯模纏繞三個部分：首先通過在預(yù)浸料上施加摩擦力來控制張力防止材料的滑動，纏繞過程中保持受力均勻避免外緊內(nèi)松，加熱過程中包括預(yù)浸料的預(yù)加熱、纏繞中的加熱兩部分，有激光、紅外線、芯模加熱等方式，是與熱固性復(fù)合材料纏繞的不同之處，纏繞過程中的張力、角度、速度會影響制備過程中的纖維取向、浸漬粘結(jié)、結(jié)構(gòu)最終影響制品的性能[23, 24]。纏繞成型具有可連續(xù)性、結(jié)構(gòu)密實(shí)、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，但是材料的浸漬，在高溫、高壓下的纏繞過程中仍然有很多問題[25, 26]。（3）拉擠成型拉擠成型是將預(yù)浸帶首先進(jìn)行預(yù)加熱至黏流態(tài)，然后在牽引力作用下進(jìn)入拉擠成型模具，在模具中使預(yù)浸帶之間更加密實(shí)牽出時呈彈性體，冷卻定型材料達(dá)到一定的強(qiáng)度[21]。在拉擠過程中，各溫段溫度根據(jù)不同的樹脂基體進(jìn)行確定、在模具停留時間由模具本身大小和牽引速度來控制，從而保證預(yù)浸帶之間充分潤濕、浸透。拉擠成型具有自動化程度高、效率高、可實(shí)現(xiàn)不同力學(xué)性能制品要求，制品可以根據(jù)需求大小進(jìn)行切割，節(jié)省原料[27]。圖 1.3 為拉擠成型。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]高性能連續(xù)纖維增強(qiáng)聚醚醚酮復(fù)合材料的制備及性能研究[D]. 許治平.吉林大學(xué) 2017
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本文編號：3257530