聚合物复合材料玻璃纤维教学课件

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1、第二单元增强材料知识点二玻璃纤维高分子材料专业聚合物复合材料增强材料的概念及分类特征概念：增强材料是复合材料的主要组成部分，它起着提高树脂基体的强度、模量、韧性、耐热和耐磨等性能的作用，增强材料还有减少复合材料成型过程中的收缩率、提高制品硬度等作用。增强材料有时也称作增强体、增强剂等。高分子材料专业聚合物复合材料增强材料具备的特性：应能明显提高某种所需特性的性能；具有良好的化学稳定性；与基体有良好的润湿性和适当的界面反应价廉增强材料的概念及分类特征高分子材料专业聚合物复合材料分类：纤维类（连续长纤维和短纤维）颗粒类晶须类金属丝片状物增强材料的概念及分类特征高分子材料专业聚合物复合材料纤维类

2、增强材料）1.无机纤维1）玻璃纤维fiberglassOwenscorning美国；泰山、巨石、重庆复合材料有限公司；2）碳纤维：聚丙烯腈基、沥青基；日本:东丽三菱3）硼纤维boron4）碳化硅纤维SiC5）氧化铝纤维Alumina2.有机纤维1）刚性分子链对位芳酰胺：kevlar,twaron；聚苯并双噁唑；聚苯并咪唑；聚芳酯；2）柔性分子链聚乙烯；聚乙烯醇高分子材料专业聚合物复合材料拉伸应变，%拉伸应力,GPa各种纤维的应力----应变曲线高分子材料专业聚合物复合材料2.1概述2.1.1玻璃纤维的发展状况2.1.2玻璃纤维的分类2.1.3玻璃纤维的制备2.2玻璃纤维的结构与组成2.2.

3、1玻璃纤维的物态2.2.2玻璃纤维的结构2.2.3玻璃纤维的化学组成2.3玻璃纤维的性能2.3.1玻璃纤维的物理性能2.3.2玻璃纤维的化学性能2.4玻璃纤维及其制品2.4.1玻璃纤维及其制品的生产工艺2.4.2玻璃纤维纱的规格及性能2.4.3玻璃纤维制品知识点二玻璃纤维玻璃是一种以脆闻名的物质。有趣的是，玻璃一旦经加热，被拉制成比头发还要细得多的玻璃纤维之后，它就变得像合成纤维那样柔软，而坚韧的程度甚至超过了同样粗细的不锈钢丝！玻璃纤维有啥用处呢？知识点二玻璃纤维高分子材料专业聚合物复合材料2.1概述玻璃纤维：将熔融的玻璃液以极快的速度拉成细丝而成。质地柔软，具有弹性，可并股、加捻、纺织

4、成各种玻璃布，玻璃带等织物。玻璃纤维无捻粗纱GlassFiberRoving短切纤维AR-GlassFiberChoppedStrand知识点二玻璃纤维高分子材料专业聚合物复合材料玻璃纤维是复合材料中使用量最大的一种增强材料。2.1.1玻璃纤维的发展状况国外玻璃纤维特点：1.技术上先进，普遍采用池窑拉丝技术，发展多排多孔拉丝工艺。2.直径越来越粗，纤维直径为14~24μm，甚至达到27μm。3.大量生产无碱玻纤，无纺织玻璃纤维织物。知识点二玻璃纤维高分子材料专业聚合物复合材料4.无捻粗纱的短切纤维毡片所占比例增加，偶联剂的品种不断增加。5.重视纤维－树脂界面的研究，玻璃纤维的前处理受到普遍

5、重视。国内玻璃纤维特点：较国外起步较晚，中碱玻璃纤维仍然占大多数，正向粗纤维方向发展，池窑拉丝工艺正在推广，新型偶联剂不断出现，改善了纤维－树脂界面，重视纤维-树脂界面的研究。高分子材料专业聚合物复合材料知识点二玻璃纤维2.1.2玻璃纤维的分类玻璃纤维的分类方法很多，一般可从玻璃原料成分、单丝直径、纤维外观及纤维特性等方面进行分类。（1）按化学组成（碱金属氧化物含量）有碱玻璃纤维>12%;中碱玻璃纤维6%~12%；低碱玻璃纤维2%~6%；微碱玻璃纤维<2%（无碱玻璃纤维）高分子材料专业聚合物复合材料（2）按纤维使用特性分普通玻璃纤维（A-GF：average）电工用玻璃纤维（E玻璃纤维：e

6、lectrical）高强型玻璃纤维（S玻璃纤维strength）高模量型玻璃纤维（M-GF：modulus）耐化学药品玻璃纤维（C玻璃纤维：chemical）耐碱玻璃纤维（AR玻璃纤维：alkali-resistant）低介玻璃纤维（D玻璃纤维：dielectric）高硅氧玻璃纤维石英玻璃纤维高分子材料专业聚合物复合材料按纤维长短分：定长纤维（6~50mm）连续纤维按纤维直径的大小：粗纤维（单丝直径30um）初级纤维（单丝直径20um）中级纤维（单丝直径10~20um）高级纤维（单丝直径3~9um）；按纤维外观分：连续纤维短切纤维空心玻璃纤维磨细纤维玻璃粉中空玻璃纤维玻璃粉高分子材料专业聚

7、合物复合材料2.2.2玻璃纤维及玻纤制品的制备2.1.3玻璃纤维的制备砂石灰石硼酸熔炼炉造球机玻璃球铂金坩埚漏丝板玻璃纤维1260℃15~18mm3~20um1000~3000m/min1300℃坩埚拉丝法：制球和拉丝（102、204、408孔，d=1.5~2mm,玻璃液为1190℃）高分子材料专业聚合物复合材料单丝filament：从坩埚中拉出的每根纤维叫单丝；原纱strand：一个坩埚拉出的所有单丝经过浸润剂槽后，集