本文主要敘述了連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞成型過程的國內外研究情況,主要包括浸漬、加熱纏繞以及冷卻定型等工藝過程;探討了不同浸漬方法的優缺點及關鍵之處;在加熱纏繞過程中闡述了不同的加熱方法,并且總結了一些纏繞過程的工藝參數的影響規律;最后在冷卻定型過程中則提及了3種冷卻定型方法。
連續纖維增強聚合物復合材料的纏繞成型工藝最早在19世紀40年代由RichardE.Young開發…。纏繞成型可按制品的受力狀況設計纏繞規律,能充分發揮纖維的增強作用,同時,纏繞成型制品容易實現機械化和自動化生產,制品質量穩定,生產效率高。連續纖維增強聚合物復合材料纏繞制品的應用十分廣泛,如固體火箭發動機殼體、雷達罩、直升飛機葉片、管道和各種壓力容器等。
與熱固性樹脂復合材料相比,熱塑性樹脂復合材料的突出優點是具有高韌性和高損傷容限,耐沖擊性能好,因此,連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞成型制品的耐疲勞性能將大大超過熱固性樹脂的制品,使用壽命顯著提高;同時,熱塑性樹脂復合材料成型周期短、生產效率高,還存在二次加工和回收利用等方面的優勢。因此,近幾年來,熱塑性樹脂復合材料的研發及應用發展速度很快,纏繞成型所用的
基體樹脂已經開始從傳統的熱固性樹脂向熱塑性樹脂轉變。但是,由于熱塑性聚合物熔體粘度很高,連續纖維增強熱塑性復合材料應用于纏繞成型需要解決浸漬問題,同時處于流動狀態的聚合物熔體容易在纏繞過程中冷卻凝固,影響制品的層間粘結,造成層間剪切強度的下降,使纏繞制品的性能劣化。為了解決這些問題,人們已經開展了大量的研究工作。
本文將對連續纖維增強熱塑性復合材料纏繞成型的工藝過程及相關技術進展作一介紹。
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