2022年复合材料复习总结.docx

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1、120224班聚合物基复合材料复习总结（初）出品人：黄程程你们复习的时候可以把重点记在空白处n* *n ,欢迎补充UD： unidirectional 单向性的Quasi-isotropic 准各向同性的Cure 固化precure 预固化stiffness 刚度strength强度toughness 韧性ILSS层间剪切强度CTE 热膨胀系数（ coefficient of thermal expansion ）carbon fiber碳纤维VGCF 气相生长碳纤维（vapor-phase growth ）SNCB 气相生长纳米碳纤维CNT 碳纳米管（ carbon nanotube ）si

2、zing 上浆Torayca 日本东丽台塑 Tairyfil三菱树脂 Dialead PCF:沥青基碳纤维（ pitched-based carbon fiber ）Glass fiber 玻璃纤维C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:一般玻纤D-GF:低介玻纤,雷达罩材料E-GF：电工用玻纤（碱金属含量1%）S-GF 高强M-GF 高模AF:芳纶纤维（ Aramid fiber ）PPTA聚:对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide对位芳酰胺纤维KevlarPMIA：间位芳酰胺纤维（代表Nomex ） DuPont 杜邦Boron Fiber 硼纤维Al

3、umina Fiber氧化铝纤维Basalt Fiber 玄武岩纤维UHMWPE Fiberultrahigh molecular weight polyethylene超高分子量聚乙烯纤维BMI：双马来酰亚胺树脂curing agent 固化剂PEEK聚: 醚醚酮树脂PEK：聚醚酮树脂PES：聚醚砜树脂 PEI：聚醚酰亚胺树脂PPS：聚苯硫醚树脂Epoxy resin 环氧树脂Unsaturated polyester resinTETA三:乙烯四胺（ triethylene tetramine）DDS：二氨基二苯基砜diaminodiphenyl sulfone ； DDM 二氨基二苯基甲

4、烷Vinyl ester resin: 乙烯基环氧树脂Phenolic resin 酚醛树脂RTM:（ resin transfer molding ）树脂传递模塑CAI：压缩后冲击强度Individual tows: 单向带laminate层压板Multiaxielmultiply fabric多轴向织物 或者 Non-crimp fabric :NCF 无皱褶织物Prepreg 预浸料unidirectional prepreg单向预浸料Pot life 适用期（树脂）workinglife 纤维 Shelf life 储存期Resin flowability树脂流淌度Lay Up 铺贴G

5、el time凝胶时间Tack 粘性drape 铺覆性resin content 树脂含量Fiber areal density纤维面密度volatile content挥发分含量Separation film分别膜Honeycomb sandwich construction蜂窝夹心结构Infrared spectroscopy红外光谱ATL: Automated tape-laying自动铺带法（ CATL 曲面铺带； FATL平面铺带） AFP:纤维自动铺放技术Automated fiber placementPultrusion拉挤成型OoA:非热压罐成型工艺out of autocl

6、aveAllowables许用值design Allowables设计许用值Robustness 鲁棒性BVID 目视将就可检ISO 国际标准ASTM 美国标准HB 中国航空标准JC中国建筑材料工业部标准FTIR-ATR傅里叶变换衰减全反射红外光谱法1. 碳纤维 PAN一般采纳湿法纺丝？由于干纺生产的纤维中溶剂不易洗净,在预氧化及碳化的过程将会由于残留溶剂的挥发或者分解而造成纤维粘结,产生缺陷；2. GF、CF结构GF:无定型离子结构、过冷液体、无固定熔体 CF：乱层石墨结构、微晶（碳纤维的微观结构类似人造石墨,是乱层石墨结构；5碳纤维各层面间的间距约为3.39 到 3.42A,各平行层面间的

7、各个碳原子,排列不如石墨那样规整,层与层之间借范德华力连接在一起；）BF:无定型的3. 碳纤维和石墨纤维？含碳量高于 90%为碳纤维；高于 99%为石墨纤维4. 浸润剂和上浆剂？浸润剂：树脂、润滑剂、乳化剂、偶联剂* （重要）、抗静电剂；爱护纤维、防静电、防磨损、提高稳固性上浆：润滑、削减磨损、抗静电、利于集束,CF的多为环氧树脂5. 为什么 CF的强度超过 1700 之后随着温度上升反而下降 高温时, CF表面的碳可能蒸发,产生不匀称的缺陷,导致质量削减、强度降低 结构中的间隙尺寸增大6. 用于防弹的材料？高密度聚乙烯；芳纶纤维增强材料！7. 复习摸索题： CF.GF.KF力学性能特点 三种

8、纤维的组成及结构特点 PAN基 CF制备工艺 浸润剂和上浆剂的作用8. 常见树脂：热固性树脂：酚醛、环氧、不饱和聚酯、双马、PI热塑性树脂：尼龙、 PP,PEEK、聚砜、聚苯硫醚9. 提高树脂耐热性的途径： 提高分子链刚性 提高结晶度 提高交联密度10. 树脂进展方向： 低成本化 高韧化11. 复习摸索题： 复合材料集体的主要组分及作用 复合材料树脂集体与结构胶黏剂有何区分一类用于受力部件上的胶粘剂；一般要求胶结接头所能承担的应力要和被粘物本身的强度相当,胶粘剂本身具有优良的耐热性、耐介质、耐大气老化、耐震惊疲惫、低的蠕变和高的长久强度； ,结构胶粘剂一般以热固性树脂为粘料,以热塑性树脂或弹性

9、体为增韧剂,配以固化剂等组分,有的仍加有填料、溶剂、稀释剂、偶联剂、固化促进剂、 抑制腐蚀和抗热氧化剂等；胶粘剂的性能主要取决于这些组分的结构、配比及其相容性；树脂基体力学性能与复合材料力学性能有何关系？复合材料的基体应当具备哪些性能？ 复合材料的选配原就产品性能要求；与纤维的浸润性和粘结性；与纤维断裂伸长率匹配；工艺性（使用期粘度、）；来源和价格；树脂基体的耐热性能的指标:热变形温度和热分解温度 树脂基体粘度的影响因素 环氧树脂体系的树脂和固化剂有哪些品种,写出分子结构式 运算环氧值12. 许用应变设计的一般原就 拉伸设计许用应变：层合板开孔（6.35mm 孔径）试样在干冷条件下的拉伸性能

10、压缩设计许用应变：层合板目视将就可检冲击缺失试样在湿热条件下的压缩性能 纵横剪切设计许用应变：层合板试样在湿热条件下的纵横剪切性能指标13. 结构完整性的要求：静强度、刚度E、耐久性（损耗阻抗 -凹坑法和疲惫 S-N 曲线）、损耗容限14. 请说出 0/90/C22 表示的铺层是什么？15. 复合材料力学性能的基本特点： 各向异性、可设计性、结构特性复合材料讨论的三个基本假设：整体性假设、弹性假设、等初应力假设16. 单向板 11 个工程常数： 自己 写拉压强度、模量：纵向考察纤维；横向考察树脂及界面； 弯曲强度和模量：组合受力短梁剪切强度：界面性能； 冲击性能 :韧性层间断裂韧性：抗损耗性能

11、其中,工艺掌握讨论常用的力学性能：弯曲强度和模量；短梁剪切强度17. 单向复合材料的五个特点强度值：纵向拉伸强度、横向拉伸强度、纵向压缩强度、横向压缩强度、面内剪切强度18. 单向复合材料的 4 个特点弹性常数：纵向弹性模量、横向弹性模量、主泊松比、面内剪切模量19. 几种老化：自然老化：大气暴晒；人工老化：库存老化（自然库存老化,人工湿热老化）湿热老化水分的影响耐腐蚀性热老化性20. 复合材料的耐环境性：树脂增溶增塑；树脂化学反应；界面吸湿、破坏；残余应力刚开头,冲击强度提高；弯曲强度和 拉伸强度下降, 但弯曲强度下降更多； 弯曲模量和拉伸模量也下降,但是保 留率比其相应的强度高；压缩强度和

12、 模量下降最多,保留率仅30%左右；化 学 作 用 和 物理作用高温, 弯曲强度极 限 和 模 量 有所上升； 缘由是未 固 化 完 全 的树脂基体固化21. 复合材料性能的离散缘由：制造期间的操作差异；原材料批间差异；检验差异；材料固有差异22. A/B 基准值 ;A 基准值：基于统计的材料性能,即在95%的置信度下, 99%的性能数据群的值高于此值；B 基准值：基于统计的材料性能,即在95%的置信度下, 90%的性能数据群的值高于此值；23. 归一化应归一化处理的性能不能归一化纵向强度、模量；开孔和填充孔的拉伸与压缩强度；冲击后压缩强度24. 名词辨析横向拉伸与压缩强度和模量、面内剪切、层

13、间剪切复合材料许用值在肯定的载荷类型与环境条件下,主要由试样试验数据,按规定要求统计分析后确定的具有肯定置信度和牢靠度的复合材料力学性能表征值；复合材料设计许用值层合板冲击后压缩强度损耗阻抗damage resistance 损耗容限damage tolerance为保证结构完整性, 依据详细工程项目要求, 在材料许用值和代表结构典型特点的试样、 元件、 典型结构件试验结果, 以及设计与使用经验基础上确定的复合材料结构强度、刚度设计限制值；用冲击后压缩强度来度量复合材料的损耗阻抗和损耗容限,而损耗容限直接关系到复合材料的设计许用值；损耗阻抗定量描述详细损耗大事产生的材料或结构损耗损耗容限阐明结

14、构对容许的详细损耗状态的承载才能或肯定承载能力要求下答应的最大损耗状态顺手记1. 树脂固化温度： 80一下为低温,真空为低压80 低温固化170 高温固化树脂固化温度：不饱和聚酯玻璃纤维80 低温固化170 高温固化环氧树脂固化剂 低温固化剂 25-60 中温固化剂 120 高温固化剂 15020-50常温固化50-100 中温固化100-160 高温固化2% 微碱 GF6% 低碱 GF12% 有碱 GF2. CF的断裂伸长率 0.5-1.5% ； GF的断裂伸长率 3.3%； KF断裂伸长率 2.4%CF密度 1.5-2.0； GF 的密度 2.52.7 ； KF密度 1.4傅里叶定律工艺窗口！ ！