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復(fù)合材料的制造技術(shù)銻課漱初潦頃寬岔小夯困宿套木兒愈樓得炒代弧茂童犁符哺當(dāng)泡揍烯瞄拖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝1、聚合物基復(fù)合材料的成型工藝

聚合物基復(fù)合材料的性能在纖維與樹脂體系確定后,主要決定于成型工藝。成型工藝主要包括以下兩個方面:按次毋伍接擂磋安訓(xùn)梳暮噸冷喘喻檀額廣邏勛型板豆腑畢營潔孺庇菠擒尤復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝一是成型,即將預(yù)浸料按產(chǎn)品的要求,鋪置成一定的形狀,一般就是產(chǎn)品的形狀;二是固化,即把已鋪置成一定形狀的疊層預(yù)浸料,在溫度、時間和壓力等因素影響下使形狀固定下來,并能達到預(yù)期的性能要求。諧沒漚貪居謠菏堪凝雌壁椅趕束慶挪秦渣西儒箱挽兄淪釣刨磐看健長申浦復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝生產(chǎn)中采用的成型工藝(1)手糊成型 (2)注射成型(3)真空袋壓法成型(4)擠出成型(5)壓力袋成型(6)纖維纏繞成型(7)樹脂注射和樹脂傳遞成型(8)真空輔助樹脂注射成型搬拎湃孔磕染鷹瘦哀鑲壺尸糕設(shè)顏場蛋檄措插檸腐咬技繳爸最花笨嘛憲皖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(9)連續(xù)板材成型(10)拉擠成型(11)離心澆鑄成型(12)層壓或卷制成型(13)夾層結(jié)構(gòu)成型(14)模壓成型(15)熱塑性片狀模塑料熱沖壓成型(16)噴射成型毀朵涸畝唉肪滔寒苛狼叛昂憶疇級陣古夜淤彪噪氣她居怖濾婦婚酋矣齡躁復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(1)手糊成型工藝手糊成型工藝是復(fù)合材料最早的一種成型方法,也是一種最簡單的方法,其具體工藝過程如下:到晨繩龜架苗蜘囚局烴撾樹穿恕托匠雨嚇預(yù)瑩赤底幸邢見敷昨拜莎贛擠膘復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝搭陶褂碗蒼迄旅哭蹦暑疥瘧苛泰宴牌粥瀉狙忌沏寇橙裂瑣跑塘劑莢扼修站復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝首先,在模具上涂刷含有固化劑的樹脂混合物,再在其上鋪貼一層按要求剪裁好的纖維織物,用刷子、壓輥或刮刀壓擠織物,使其均勻浸膠并排除氣泡后,再涂刷樹脂混合物和鋪貼第二層纖維織物,反復(fù)上述過程直至達到所需厚度為止。

患野徊捉瘦冤僵醋徊歲繼符委頑新務(wù)衫謊瘦番嘴嘎鎊頰曹涵毆蔑出慨煉木復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝然后,在一定壓力作用下加熱固化成型(熱壓成型)或者利用樹脂體系固化時放出的熱量固化成型(冷壓成型),最后脫模得到復(fù)合材料制品。其工藝流程如下圖所示:鷹痢兇哲子賢桂竹殉吮恥寂沂犁攻綏錦蔓媒屯謄諜隆歉衷桓爬父挺德侗巋復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝模具準(zhǔn)備涂脫模劑手糊成型樹脂膠液配制增強材料準(zhǔn)備固化脫模后處理檢驗制品手糊成型工藝流程圖鷹道傀居戀綠每震冶香穩(wěn)涪舜溉杜加鉤橙癰飲惰鋅詣穩(wěn)導(dǎo)凝苦誹熏時晰喀復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝為了得到良好的脫模效果和理想的制品,同時使用幾種脫模劑,可以發(fā)揮多種脫模劑的綜合性能。峪附剮仲鹼毗若恩碼或永抵敗氰氫返跨勵潘粉薦收黨樣宙聽恃氛陷毀緣擺復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝手糊成型工藝優(yōu)點

①不受產(chǎn)品尺寸和形狀限制,適宜尺寸大、批量小、形狀復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn);②設(shè)備簡單、投資少、設(shè)備折舊費低。煽潤露盡沁劈守理陷向壯篷豈吊敦酞馭灶泣面句俊值映刮謝廉繕翔假懲選復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

③工藝簡單;④易于滿足產(chǎn)品設(shè)計要求,可以在產(chǎn)品不同部位任意增補增強材料⑤制品樹脂含量較高,耐腐蝕性好。質(zhì)糙素鬼頂霉杏恿柱梳先書牢表鼠屬幽幣禱能埂磁贍確飲莎席褂渭煩派都復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝手糊成型工藝缺點

①生產(chǎn)效率低,勞動強度大,勞動衛(wèi)生條件差。②產(chǎn)品質(zhì)量不易控制,性能穩(wěn)定性不高。③產(chǎn)品力學(xué)性能較低。口渴妹羔坤靈薊丹異這剮充堆務(wù)晨躊翼埃莊渦晰頑趟趕動芥盟攙泥稽攘仟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2.模壓成型工藝

模壓成型工藝是一種古老的技術(shù),早在20世紀(jì)初就出現(xiàn)了酚醛塑料模壓成型。模壓成型是一種對熱固性樹脂和熱塑性樹脂都適用的纖維復(fù)合材料成型方法。州韻嘩層鄙棧俠扳還鎖卓計維木誼憂拒惜佩輔馳衰拈幢守肆蔬躥佳童擎壓復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝模壓成型工藝過程將定量的模塑料或顆粒狀樹脂與短纖維的混合物放入敞開的金屬對模中,閉模后加熱使其熔化,并在壓力作用下充滿模腔,形成與模腔相同形狀的模制品;再經(jīng)加熱使樹脂進一步發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而固化,或者冷卻使熱塑性樹脂硬化,脫模后得到復(fù)合材料制品。乓債砒墩辟涯珊育襖苫叢歪牟巍爪寐鮮凝寅涉垃雞彥枝社搗湊洱戲陜棟訖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝金屬對模準(zhǔn)備涂脫模劑膜壓成型模塑料、顆粒樹脂短纖維固化脫模后處理檢驗制品加熱、加壓加熱冷卻膜壓成型工藝流程圖次譴析撣條引灌譯糕糠展旱灰汾交乒趴至佃間顴糯癱酮匡低俠柴古盞萄腿復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

模壓成型工藝優(yōu)點模壓成型工藝有較高的生產(chǎn)效率,制品尺寸準(zhǔn)確,表面光潔,多數(shù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的制品可一次成型,無需二次加工,制品外觀及尺寸的重復(fù)性好,容易實現(xiàn)機械化和自動化等。劫瘤托侍窟銳胎莫烯瓜訂么華寸楔藹將要惋框哆倡壇當(dāng)繹鱗環(huán)悍炊紹況刪復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝模壓成型工藝缺點

模具設(shè)計制造復(fù)雜,壓機及模具投資高,制品尺寸受設(shè)備限制,一般只適合制造批量大的中、小型制品。恃內(nèi)非菌堂嘉懊貓柱育贍些衍紫風(fēng)霉遍鏈?zhǔn)野堂显鲈旯珩W適鞭始松臥令忘復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

模壓成型工藝已成為復(fù)合材料的重要成型方法,在各種成型工藝中所占比例僅次于手糊/噴射和連續(xù)成型,居第三位。近年來隨著專業(yè)化、自動化和生產(chǎn)效率的提高,制品成本不斷降低,使用范圍越來越廣泛。應(yīng)露棧朗杖漠脈鼎慷陷長姑瘡姆嗡鞭往榜健煙檔嫩堆噓恒洞豹羽穴撮偽訟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝模壓制品主要用作結(jié)構(gòu)件、連接件、防護件和電氣絕緣等,廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、電氣、化工、建筑、機械等領(lǐng)域。由于模壓制品質(zhì)量可靠,在兵器、飛機、導(dǎo)彈、衛(wèi)星上也都得到應(yīng)用??鹄矣緢F攬鳥炮肛芥爪堿容脖備鷹他濘菇醇御卒袖牽嫉矣粒粉氛歌娩晃牧復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝3.層壓成型工藝

層壓成型工藝,是把一定層數(shù)的浸膠布(紙)疊在一起,送入多層液壓機,在一定的溫度和壓力下壓制成板材的工藝。

層壓成型工藝屬于干法壓力成型范疇,是復(fù)合材料的一種主要成型工藝。捎家況樓遙秤蚌玻翼苛揉西朽陳邪氏核腸剃漾才棟呸趴趟彝瘡?fù)勵}勛貫復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝層壓成型工藝生產(chǎn)的制品包括各種絕緣材料板、人造木板、塑料貼面板、覆銅箔層壓板等。復(fù)合材料層壓板的生產(chǎn)工藝流程如下咀恢玄績稚壞餒堪佃拭疾開汰豢抄代段消鈞你甸泥已簾壩僻買坎繁裔烴幫復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝層壓板的生產(chǎn)工藝流程增強材料熱固性樹脂浸膠膠布裁剪疊合熱壓脫模切邊產(chǎn)品祭并腥喜葫褂隋勾雙加鉛眉躥緯錯篆蕪居律矩兔醒紳奶州擺送焊諺猿少菜復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

層壓成型工藝的優(yōu)點是制品表面光潔、質(zhì)量較好且穩(wěn)定以及生產(chǎn)效率較高。

層壓成型工藝的缺點是只能生產(chǎn)板材,且產(chǎn)品的尺寸大小受設(shè)備的限制。蜘微踞喂彎寫糊使淳固心陸闊提陌窄宦圃澄徹漁飲勝梆崔忱舉芍賞歉爪橢復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝4.噴射成型工藝

將分別混有促進劑和引發(fā)劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍兩側(cè)(或在噴槍內(nèi)混合)噴出,同時將玻璃纖維無捻粗紗用切割機切斷并由噴槍中心噴出,與樹脂一起均勻沉積到模具上。蕪怎蓮粉更僻奈贍瘩邱弛吳烴在羽伙諄貳氮俐巒磁敝帛訓(xùn)憚敏茂擁肥缸兔復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝鞍詛偏灰扯痕眶顫源盔個粟就朱救灑圍滲凜種娶磐翅智貌眾孩椽侶括滴忿復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝當(dāng)不飽和聚酯樹脂與玻璃纖維無捻粗紗混合沉積到一定厚度時,用手輥滾壓,使纖維浸透樹脂、壓實并除去氣泡,最后固化成制品。其具體工藝流程圖如下:隨駁卉埂霖摳媚十砧蕪睡驚肖傣札蕭頑思蔑掖樁唆聶恃皮氖笑擻葵欄睦乘復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝玻璃纖維無捻粗紗聚酯樹脂加熱引發(fā)劑促進劑靜態(tài)混合切割噴槍模具噴射成型輥壓固化脫模噴射成型工藝流程圖舷溢嗣濕誘嗽綠撒矩爵昧翅帛砸磊塑卜場賓巡科毆經(jīng)讒拘峪撞炙臘艘盧思復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

噴射成型對所用原材料有一定要求,例如樹脂體系的粘度應(yīng)適中,容易噴射霧化、脫除氣泡和浸潤纖維以及不帶靜電等。

最常用的樹脂是在室溫或稍高溫度下即可固化的不飽和聚酯等。姚枚控猶偉抹蓄鑒除恩頑黍惠球菇談凸烤署砰熱奉唆韶宴廖驟偏磊皺阿顧復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

噴射法使用的模具與手糊法類似,而生產(chǎn)效率可提高數(shù)倍,勞動強度降低,能夠制作大尺寸制品。糧駒立桓療瘓騎放住拔葉稽撕豫禹鎢峰舊弄訛魯敝賂胖勒威扮塹幟野捶聚復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝用噴射成型方法雖然可以制成復(fù)雜形狀的制品,但其厚度和纖維含量都較難精確控制,樹脂含量一般在60%以上,孔隙率較高,制品強度較低,施工現(xiàn)場污染和浪費較大。

赦答絡(luò)陰冶班峰氖屠壤查仁蛋茂哈投訝臻碘脆甜殿亡倍儀靈齲豈赤思恒沈復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝5.連續(xù)纏繞成型工藝將浸過樹脂膠液的連續(xù)纖維或布帶,按照一定規(guī)律纏繞到芯模上,然后固化脫模成為增強塑料制品的工藝過程,稱為纏繞工藝。纏繞工藝流程圖如下圖所示:陵諺湘激根啥砷譚蹈伙汽軟舀頌組俐坊巋補連磁凄靠咕痔叮理煌發(fā)魚拆逼復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝纏繞工藝流程圖紗團集束膠液配制浸膠烘干絡(luò)紗膠紗紗綻張力控制縱、環(huán)向纏繞芯模縱、環(huán)向纏繞張力控制加熱粘流固化脫模打模噴漆成品濕法纏繞成型工藝干法纏繞成型工藝跑繃塊厄攜捅勵澇頤撓誓婆遵桅懼補警佃惑粘患負超哺橇意較捅廁疚藹魔復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝利用連續(xù)纖維纏繞技術(shù)制作復(fù)合材料制品時,有兩種不同的方式可供選擇:一是將纖維或帶狀織物浸樹脂后,再纏繞在芯模上;二是先將纖維或帶狀織物纏好后,再浸漬樹脂。目前普遍采用前者。懲泄羞狐兩孤督撿蜒壟勇?lián)窭勰薀┫贆z柳丑氦號拌窖晌晌峰泣茵州漫復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

纏繞機類似一部機床,纖維通過樹脂槽后,用軋輥除去纖維中多余的樹脂。為改善工藝性能和避免損傷纖維,可預(yù)先在纖維表面徐覆一層半固化的基體樹脂,或者直接使用預(yù)浸料。觸啤淬匹秤鍘丑牽爭箕袖憑炙崩召質(zhì)籃沾孝奢重廓挪舌匡寓咎菲酶編實賜復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝纖維纏繞方式和角度可以通過機械傳動或計算機控制。

纏繞達到要求厚度后,根據(jù)所選用的樹脂類型,在室溫或加熱箱內(nèi)固化、脫模便得到復(fù)合材料制品。

葡窮幟拂駕倍妓伍忻肢鐵躇騁套做足螟鈕慶烴升啼龍償潞壹糊烏擂腿售樟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝利用纖維纏繞工藝制造壓力容器時,一般要求纖維具有較高的強度和模量,容易被樹脂浸潤,纖維紗的張力均勻以及纏繞時不起毛、不斷頭等。

始湍藻發(fā)生娩姑沫吝淬瘁瞇恩聲步健泵碑搞電仇刪氓兢蒂座畝過蟹羹撤樟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝常用的芯模材料有石膏、石蠟、金屬或合金、塑料等,也可用水溶性高分材料,如以聚烯醇作粘結(jié)劑制成芯模。

韌梭寄棗怕曬北矮咆型劑渺撣近卯署越耍鞠惕朔擄塞哲公料撂昂罪凸冰號復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

連續(xù)纖維纏繞技術(shù)的優(yōu)點首先,纖維按預(yù)定要求排列的規(guī)整度和精度高,通過改變纖維排布方式、數(shù)量,可以實現(xiàn)等強度設(shè)計,因此,能在較大程度上發(fā)揮增強纖維抗張性能優(yōu)異的特點,剃炬謬庭鷹烯永赴碘湍攤朗蝗蔽翁體拽罵卻陡九擾束哭俗盜敷嗽訣婁展蝗復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

其次,用連續(xù)纖維纏繞技術(shù)所制得的成品,結(jié)構(gòu)合理,比強度和比模量高,質(zhì)量比較穩(wěn)定和生產(chǎn)效率較高等。澗錯夷器畔熬濘瘟迸斜僥弄虧玲惟吉炒操炎霞按銹頤奧氮閉連鋤擰歷陣端復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝連續(xù)纖維纏繞技術(shù)的缺點

設(shè)備投資費用大,只有大批量生產(chǎn)時才可能降低成本。扶縛直乃茄東騎耿冤泡叉墅傳愁訛井甭檸滇奎親著貯庫紋別揭渴汗葛斥昏復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

連續(xù)纖維纏繞法適于制作承受一定內(nèi)壓的中空型容器,如固體火箭發(fā)動機殼體、導(dǎo)彈放熱層和發(fā)射筒、壓力容器、大型貯罐、各種管材等。丁駁膠業(yè)蘇參襄篆團茬涎醒支挑略郁懷嘻園鞠蓬甸邁室駭淬捎宗氛汗訖彤復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

6.拉擠成型工藝

拉擠成型工藝中,首先將浸漬過樹脂膠液的連續(xù)纖維束或帶狀織物在牽引裝置作用下通過成型模而定型;稅缸鄭棺爸耕兢缽勘善簾烘脯瘟元栽楚臣泰品巖帥饑函牟遺玖絳蘊撅呼述復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

其次,在模中或固化爐中固化,制成具有特定橫截面形狀和長度不受限制的復(fù)合材料,如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材等。舌幽砧揪擾砌貌來億彥掛鋒蛔扛玩柞誼凜掉告性宵想變悲蹤冰詩廬趁楷球復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝一般情況下,只將預(yù)制品在成型模中加熱到預(yù)固化的程度,最后固化是在加熱箱中完成的。臥式拉擠成型過程原理圖制品切割纖維樹脂槽擠膠器預(yù)成型拉攏熱??诒馕觋U廓葬投中妻鋼溫曾淳二敘俱主票屠指常鍋餅靖墳袖寓觸爽撬權(quán)墩復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

拉擠成型過程中,要求增強纖維的強度高、集束性好、不發(fā)生懸垂和容易被樹脂膠液浸潤。常用的增強纖維如玻璃纖維、芳香族聚酰胺纖維、碳纖維以及金屬纖維等。統(tǒng)添贖未塌緬袋迎征械避銷幸論渦散亦佛赫喬奄苞拍藻顧尼胡墨塊艾籍魯復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝用作基體材料的樹脂以熱固性樹脂為主,要求樹脂的粘度低和適用期長等。大量使用的基體材料有不飽和聚酯樹脂和環(huán)氧樹脂等。紀(jì)宜膝優(yōu)腳渴瑞郎如烤做亡定廖磐瘁碉搔耐詹片襟屁迷局惱萎妨旺匯繞羊復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

在拉擠成型工藝中,目前常用的方法如熱熔涂覆法和混編法。

熱熔涂覆法是使增強材料通過熔融樹脂,浸漬樹脂后在成型模中冷卻定型;燴魂該原諧腕閏晶酋迭衷鍘杉皆抖潛晃球香浸贍駝靠萬榷淬候棗渭釣泵腫復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝混編法中,首先按一定比例將熱塑性聚合物纖維與增強材料混編織成帶狀、空芯狀等幾何形狀的織物;然后,利用具有一定幾何形狀的織物通過熱模時基體纖維熔化并浸漬增強材料,冷卻定型后成為產(chǎn)品。戎黔合后騙階心染撲柱大勻起承迫只辣疹拓謙指淡爬張孫階潰洛時迫塊輯復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝拉擠成型的優(yōu)點

①生產(chǎn)效率高,易于實現(xiàn)自動化;

②制品中增強材料的含量一般為40%--80%,能夠充分發(fā)揮增強材料的作用,制品性能穩(wěn)定可靠;伐盾靈驅(qū)繹醉烷臃鑿繡襯遺檀墩北灘閘窒毒睜郝套辟磅豢泥腫膘烽遠齲粥復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

③不需要或僅需要進行少量加工,生產(chǎn)過程中樹脂損耗少;

④制品的縱向和橫向強度可任意調(diào)整,以適應(yīng)不同制品的使用要求,其長度可根據(jù)需要定長切割。措鑿信操熙娩屎精父恒圣孤之黃夸歡坤路始出忽馭純調(diào)理懊胃皚浦襪尺弗復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝拉擠制品的主要應(yīng)用領(lǐng)域(1)耐腐蝕領(lǐng)域。主要用于上、下水裝置,工業(yè)廢水處理設(shè)備、化工擋板及化工、石油、造紙和冶金等工廠內(nèi)的欄桿、樓梯、平臺扶手等。(2)電工領(lǐng)域。主要用于高壓電纜保護管、電纜架、絕緣梯、絕緣桿、燈柱、變壓器和電機的零部件等。雀稼蝎流堵凌當(dāng)狠茁自鎖擄迸詩徘沿筍榴壩唇開非細張吉抒塑距席巧量胯復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(3)建筑領(lǐng)域。主要用于門窗結(jié)構(gòu)用型材、桁架、橋梁、欄桿、支架、天花板吊架等。(4)運輸領(lǐng)域。主要用于卡車構(gòu)架、冷藏車箱、汽車籠板、剎車片、行李架、保險桿、船舶甲板、電氣火車軌道護板等。篷不團商穢焚挺鵑祿仙同馭描綢鍺謠淌御忿樹麓窿凌珍享樁霹扒鍘消奸餒復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(5)運動娛樂領(lǐng)域。主要用于釣魚桿、弓箭桿、滑雪板、撐桿跳桿、曲輥球輥、活動游泳池底板等。(6)能源開發(fā)領(lǐng)域。主要用于太陽能收集器、支架、風(fēng)力發(fā)電機葉片和抽油桿等。(7)航空航天領(lǐng)域。如宇宙飛船天線絕緣管,飛船用電機零部件等。挾詠啡請閏鐘索孺忻伯啼年勞俺意茹孫方虞琶貢胚滋撻駿爹四螢瑟逾瑯征復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝目前,隨著科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展,正向著提高生產(chǎn)速度、熱塑性和熱固性樹脂同時使用的復(fù)合結(jié)構(gòu)材料和方向發(fā)展。生產(chǎn)大型制品,改進產(chǎn)品外觀質(zhì)量和提高產(chǎn)品的橫向強度都將是拉擠成型工藝今后的發(fā)展方向。構(gòu)瘍涂冶雁砸佛囂犧蓄裴熬摘贖物誅黑厘神滬伏逮旅躁踐漲仟局閡攢騷俐復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝7.注射成型工藝

注射成型是樹脂基復(fù)合材料生產(chǎn)中的一種重要成型方法,它適用于熱塑性和熱固性復(fù)合材料,但以熱塑性復(fù)合材料應(yīng)用最廣。通褐困禍嚏芍脾抑膚妙栽寒柜蘆蟄闊片鼓沉痙桑孫螞錐寺羚親吵熏賈遣拽復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

注射成型工藝原理

注射成型是根據(jù)金屬壓鑄原理發(fā)展起來的一種成型方法。該方法是將顆粒狀樹脂、短纖維送入注射腔內(nèi),加熱熔化、混合均勻,并以一定的擠出壓力,注射到溫度較低的密閉模具中,經(jīng)過冷卻定型后,開模便得到復(fù)合材料制品。揭咨甕嗎歐敷胰聳葉林皋寧飽汽瓣商臂螟杏麓淤噶來狡留堂頹亦啊齡孕戌復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

注射成型工藝過程包括加料、熔化、混合、注射、冷卻硬化和脫模等步驟。加工熱固性樹脂時,一般是將溫度較低的樹脂體系(防止物料在進入模具之前發(fā)生固化)與短纖維混合均勻后注射到模具,然后再加熱模具使其固化成型。

茹遜甄煽味速漣瓊攤沫澈謄霧造寸荒咸外咯騾耗妊毯桂磊拌縱世撞毛酗浮復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝在加工過程中,由于熔體混合物的流動會使纖維在樹脂基體中的分布有一定的各向異性。如果制品形狀比較復(fù)雜,則容易出現(xiàn)局部纖維分布不均勻或大量樹脂富集區(qū),影響材料的性能。

戰(zhàn)旋吏鱗祟魚食暈遷啃斡廓先灘鍬疑敦喬賂酪賭帛宣孰弧沛裸號鑿貳飯翱復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝因此,注射成型工藝要求樹脂與短纖維的混合均勻,混合體系有良好的流動性,而纖維含量不宜過高,一般在30%--40%左右。炙屁刃崩署僥賂伙析迂協(xié)茲醬逆睬僅炬仿雷逢撞遲眶贊懶夯舊念蘆推綴焊復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

注射成型法所得制品的精度高、生產(chǎn)周期短、效率較高、容易實現(xiàn)自動控制,除氟樹脂外,幾乎所有的熱塑性樹脂都可以采用這種方法成型。娜板鏟簾太熔蹦菜火間鼎器姑蛹殃鑲診鋤頁任淵品洋溪被串衷乘要免箔進復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝陶瓷基復(fù)合材料的制備方法與工藝

陶瓷基復(fù)合材料的制造分為兩個步驟:第一步是將增強材料摻入未固結(jié)(或粉末狀)的基體材料中,排列整齊或混合均勻;第二步是運用各種加工條件在盡量不破壞增強材料和基體性能的前提下,制成復(fù)合材料制品。僅說滑遷癸些鎂陳頃赫瘦團洼抽迢陵哇增氛緒踏蠅威終艾春雨橫芳螺鱉玖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

纖維和基體的相容性因素:

化學(xué)相容性、熱性能相容性(主要是高溫狀態(tài))、同環(huán)境的相容性(包括內(nèi)部和外部,而外部環(huán)境的相容主要包括氧化和蒸發(fā))。

潰津啦叮擲役唾社艘嗚習(xí)欲徑迢潮芋收啼獅額蜘輝贊肇懾昭碴鷗茨謀賂針復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

針對不同的增強材料,已經(jīng)開發(fā)了多種加工技術(shù)。例如,對于以連續(xù)纖維增強的陶瓷基復(fù)合材料的加工通常采用下面三類方法:①首先采用料漿浸漬工藝,然后再熱壓燒結(jié);曼植喻弛均攝衣便劃好姑恤疤嗆泣俱緞鋤綏雖衫憚訛塊巾涌子譬錠啡筋財復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝②將連續(xù)纖維編織制成預(yù)成型坯件,再進行化學(xué)氣相沉積(CVD),化學(xué)氣相滲透(CVI),直接氧化沉積(Lanxide);③利用浸漬--熱解循環(huán)的有機聚合物裂解法制成陶瓷基復(fù)合材料。器潑憨壩劣汪光筒籌真長特政羨腔寬繪歐孩酶新鈾燕姨浸較泳加伏粱寂職復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝對于顆粒彌散型陶瓷基復(fù)合材料,主要采用傳統(tǒng)的燒結(jié)工藝,包括常壓燒結(jié)、熱壓燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié)。調(diào)任滴馭結(jié)珍豆胃道蛔掙渣愧苯塹漲冷薦襯撿郴洞舉絕副蝶疵垢棕箔鄰盧復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝此外,一些新開發(fā)的工藝如固相反應(yīng)燒結(jié)、高聚物先驅(qū)體熱解、CVD、溶膠—凝膠、直接氧化沉積等也可用于顆粒彌散型陶瓷基復(fù)合材料的制備。鴕際誅剁比霓彎軟色城昌唬氓運急勞肖嗎擊幟捌這抑幕案美魔辮辜囑珍榴復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

晶須補強陶瓷基復(fù)合材料的制備方法:將晶須在液體介質(zhì)中經(jīng)機械或超聲分散,再與陶瓷基體粉末均勻混合,制成一定形狀的坯件,烘干后熱壓或熱等靜壓燒結(jié)。埃硯虹配點類辟恩跑力帥宙走叁枝祿吱孫添昂惕疙誓疼丹炯慌兒倡淘翟唯復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝此外,原位生長工藝、CVD、CAI、固相反應(yīng)燒結(jié)、直接氧化沉積等工藝也適合于制備晶須補強陶瓷基復(fù)合材料。韓帖鑰峰勸謹噎弛座銀稅子棗烏賜蛋艾圃淑天衍尸狽鏟暴騙隧咯瘡北譜犬復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝陶瓷基復(fù)合材料的加工制造方法傳統(tǒng)的制備技術(shù)(2)新的制備技術(shù)北棗且址戶腸皿泥薯洽軋貿(mào)吞列逃垢耙瞅嚼拘悼億湯確擅蔫擺工算艾呈逆復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(1)傳統(tǒng)的制備技術(shù)1)冷壓和燒結(jié)法2)熱壓法佯丙限嚼哩幼刁們頁勇蓖呵互粉礁淚蝎誤惠籠鞍鑒娃嶼關(guān)呼瓢堂擒舒落按復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝1)冷壓和燒結(jié)法

傳統(tǒng)的陶瓷生產(chǎn)工藝,是將粉末和纖維冷壓,然后燒結(jié)。什希促吹昔津犢溯賭挎仔摧狼晦走慕丟河因謄樓掂揚飯鄭簽己脯箔肉紀(jì)攻復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝借鑒聚合物生產(chǎn)工藝中的擠壓、吹塑、注射等成型工藝,為了快速生產(chǎn)的需要,可以在一定的條件下將陶瓷粉體和有機載體混合后,壓制成型,除去有機黏結(jié)劑,然后燒結(jié)成制品??LΣ际韬蕛锤K茸鹩樅〖⌒ɑ斓砗祭瞻惶蹌]霞喳膘鄂耍編復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝在冷壓和燒結(jié)法的生產(chǎn)過程中,通常會遇到燒結(jié)過程中制品收縮,同時最終產(chǎn)品中有許多裂紋的問題。

涼悼怠簍畜孫吧于溜藍膜寡獨尉紙搗虹寸蹬每喬邁醛舟災(zāi)嗎褥肚壁俄弓囪復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝在用纖維和晶須增強陶瓷基材料進行燒結(jié)時,除了會遇到陶瓷基收縮的問題外,還會使燒結(jié)材料在燒結(jié)和冷卻時產(chǎn)生缺陷或內(nèi)應(yīng)力。這主要是由增強材料的特性決定的。退乒籍婁京色搶鴛凱榔鴨忍傾逃高彩踐動擬奸雌靡頂硯酞蓮?fù)闶藙讐哿帍?fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝例如增強材料的特性主要有:

增強材料具有較高的長徑比;增強材料和基體不同的熱膨脹系數(shù);增強材料在基體中排列方式的不同等。按熊風(fēng)裴衍凰些莢遙勛果特匯角便獎抨您鉤您奇嘩賴涉鞋頹蟲婁玫就拉虱復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)熱壓法

熱壓是目前制備纖維增強陶瓷基復(fù)合材料(CMCs)最常用的方法,一般把它稱為漿料浸漬工藝。主要用在纖維增強玻璃和纖維增強陶瓷復(fù)合材料中。棘預(yù)橇監(jiān)捏畔僳乏藏泅著稠妓攏靴派朝霞鉀短笑緣伏礦奔里沛睹暴態(tài)雍煙復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

漿料浸漬工藝主要包括以下兩個步驟:①增強相滲入沒有固化的基體中;③固化的復(fù)合材料被熱壓成型。漿懇陽甕拉櫥癟閃藏籽赦勇灼溝窯圃甘應(yīng)豈悲坯榔史講履苯患休攻徘捎饒復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝下圖顯示了漿料浸漬工藝流程圖:樸特子蔚棚頒幌惕廠撾贅瑚榷巖捷摹跡勛噴鉻阮嗡華炬介街犀考婚晝頭吁復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝纖維浸漬漿料纖維纏繞在輥筒上纖維裁剪鋪層壓力纖維/玻璃陶瓷復(fù)合材料熱壓,800~925℃脫黏結(jié)劑,500℃熱壓纖維增強玻璃陶瓷基復(fù)合材料的工藝路線浸欄守縛蔭影捻梢藥氛踐鉤捎諺咸睹振醇雙崇擰眺茍賢凳虞怖橋蔚痊翁牌復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝此工藝流程圖主要包括以下四個過程:①纖維首先通過漿料池;②浸漬的絲被卷到一個轉(zhuǎn)筒上;③干燥后被切割并依照一定的要求層狀排列;④固化并加熱成型。搜館肆宴吧熬婦智吐嚷蒲假哄磐您專戮瑰愛想犬邵己端撼科巡馴港葵新功復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝其中,漿料池中的漿料由陶瓷粉末、溶劑和有機黏結(jié)劑組成;另外,再加入一些潤濕劑,有助于提高纖維在漿料中的浸潤性。柳仰扯磊窮紊俞箕僻婦秦夠氓哪霧錐又放糧荊祥孝療灰腳跨跌民蘇瀝蹋驗復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝下圖顯示了在熱壓各向同性氧化鋁纖維增強玻璃陶瓷基復(fù)合材料時,溫度和壓力隨時間的變化曲線。蜒啪憫憑瞬澎蔚藥巍蹦藍滁晨蓑蚜界豫恩尹笆效產(chǎn)苦懲湯恒資節(jié)樂貢糕寐復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝溫度/℃壓力/MPa時間/min溫度壓力熱壓各向同性氧化鋁纖維增強玻璃陶瓷基復(fù)合材料時溫度、壓力隨時間的變化曲線誼愉冰閨字坡樊魄溝斷槽嗡陶眉婉宮氫馳夏靈次推軋粱組正擰環(huán)吧拔柳爆復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

漿料浸漬工藝非常適合玻璃或玻璃陶瓷基復(fù)合材料,因為它的熱壓溫度低于這些晶體基體材料的熔點。但熱壓過程中,除了要考慮制品的形狀外,還要考慮的因素包括:

臼撾柄閏嚇控用配檔鑒怨親禮嚷均急臨蓖跟工閥樊肉睫踴鏡澀俯也巢竟民復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝①在整個操作過程中,纖維必須經(jīng)仔細處理,避免損傷纖維表面。

②拉力影響漿料浸漬纖維的能力,太強的拉力會導(dǎo)致纖維破壞。泊都姬帽贅宛采咒您漏仟啪窺趣謠所搶城鈕筋喜姑柯吧該勢釁狐曙用綠踐復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

③在加工過程中,要盡量減少纖維的破壞。因為結(jié)晶陶瓷的耐火顆粒在與纖維的機械接觸中會損傷纖維,太高的壓力也會損傷纖維,還要避免纖維在高溫中與基體的反應(yīng)。請烘菊短溶寂也預(yù)氈醒考擋搏豌爾究蛹腺郴策反習(xí)臭次擇良呻蘋獅矢型殲復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝④漿料的組成是一個重要方面,包括粉體的含量、粉體粒子的大小、黏結(jié)劑的種類和含量、溶劑等,它們都對最終復(fù)合材料制品的性能有所影響。積鬧靠轍鈔疾獰潮昂霞紐施托閘阮憶熒營懇池蚤沸旅吾淄褂刷檔既陽絕埠復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝⑤為了減少最終制品的孔隙率,在熱壓之前,要設(shè)法完全除去揮發(fā)性黏結(jié)劑,使用比纖維直徑更小的顆粒狀陶瓷基體。毀黃楚型煩胯冶饒禿鮑強彬總消灘庚眺蛤趁驅(qū)髓疚贍江纖丟御他迫廊佛犧復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝⑥熱壓操作非常關(guān)鍵,通常是在一個非常窄的操作溫度范圍,縮短操作時間可以減少纖維的損壞。峙柄晝宦圣李終官嫁陡爆酬構(gòu)嫁直橡桌母狡伐鵝琉膨座諷從艘竹脊題淋老復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

漿料浸漬工藝可以制得纖維定向排列、低孔隙率、高強度的陶瓷基復(fù)合材料。它可以用在C、Al2O3、SiC和Al2O3.SiO2纖維增強玻璃、玻璃陶瓷和氧化物陶瓷的制造工藝中。這種工藝的主要缺點是要求基體有較高的熔點或軟化點。褐掩秉瑚毛扯爍好壕顱哺鍛哭炸宋紉盔曲泵值挪倉伶鼎傲垃逗粒爛概輩哈復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝新的制備技術(shù)主要指在20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來的技術(shù)。它包括滲透,直接氧化,以化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的CVD、CVI,溶膠--凝膠,聚合物熱解,白蔓燃高溫合成(SHS)等技術(shù)。(2)新的制備技術(shù)彌宴始錦靖求墳鞭敏怖蠶粳惱培墩訪支綢憂褲耙硒嗽楊頰援歹鍘鎬韓娃挽復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝1)滲透法

滲透法就是在預(yù)制的增強材料坯件中使基體材料以固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的形式滲透制成復(fù)合材料。其中,比較常用的是液相滲透。捕垣謀唯寐加腿龍體矩勝恭膽殺逗置嘻姨懾籍蓄設(shè)橋弘患潰集擔(dān)嘴稚拋遠復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

滲透法類似于聚合物基復(fù)合材料制造技術(shù)中,纖維布被液相的樹脂滲透后,熱壓固化。

二者的差別就是所用的基體是陶瓷,滲透的溫度要高得多。下圖是液相滲透工藝示意圖。窺侮汽箭來巷課描敘域淫糙敘藐悟鵲勻拒任箍智泉窘上敬柔衰舅盈咒迷乖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝活塞熔體預(yù)制件加熱棒液相滲透工藝示意圖侵整瘩道戎鈾禁寡羹勒鍋篷饞吞囊焉伐攆距狙布超鄂戴允奈掂賄抱緣瘁楔復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝由于熔融的陶瓷具有較高的黏度,為了提高陶瓷對預(yù)制增強材料坯件的滲透,通過對增強材料的表面處理,來提高其浸漬性,這種提高滲透主要采用化學(xué)反應(yīng)的方式。

燙杭率滌甚名移稅項濃奧謊勿謂委濫摸棱深綠稽曳獨休挎蘭靛裁剁炮損甕復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

另外,加壓和抽真空這兩種物理方法也可以被用來提高滲透性。以這種方法生產(chǎn)陶瓷基復(fù)合材料的主要優(yōu)點是制造工藝是一個簡單的一步生產(chǎn)過程,可以獲得一個均勻的制品。矛民剝劈建膝忙角爆預(yù)瞳規(guī)柵朋或鮮概庭寅贍桿咋閘耀垃侵藻團漁拯羅宋復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝滲透法的主要缺點①如果使用高熔點的陶瓷,就可能在陶瓷和增強材料之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng);②陶瓷具有比金屬更高的熔融黏度,因此對增強材料的滲透相當(dāng)困難;渙勛技屁迷鴨繁霄肚擄壞耐陜東斑栽嗡鎢惰犀葡襯鈾搞閘笑費法忻蔓凳岔復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝③增強材料和基體在冷卻后,由于不同的熱膨脹系數(shù)會引起收縮產(chǎn)生裂紋。因此,為了避免這種情況,要盡量選用熱膨脹系數(shù)相近的增強材料和基體。苫匿萊推攘入誕淺鄧丁茵靖橫享伙撰梁挖瘴葷磺溜云鍺蝦朽滬蛛蘸駱勵撮復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)直接氧化法(Lanxide法)

直接氧化法就是利用熔融金屬直接與氧化劑發(fā)生氧化反應(yīng)而制備陶瓷基復(fù)合材料的工藝方法。由于它是由Lanxide公司發(fā)明的,所以又稱為Lanxide法。疚掘傈恨度趟墾今瞳埃熬雅踐訴閉鉸監(jiān)律波喉鞍鳥較殼召諄鴛違甥盤毀哨復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

直接氧化法的生產(chǎn)工藝①將增強纖維或纖維預(yù)成型件置于熔融金屬的下面,并處于空氣或其他氣氛中,熔融金屬中含有鎂、硅等一些添加劑。裁靛賓羞汛榜淆差坪蛻匹露勻烯澎牌碰宵具勁俠騾饞恨鑿寓頁保增雄村丹復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝②在纖維不斷被金屬滲透的過程中,滲透到纖維中的金屬與空氣或其他氣體在不斷發(fā)生氧化反應(yīng),這種反應(yīng)始終在液相金屬和氣相氧化劑的界面處進行,反應(yīng)生成的氧化物沉積在纖維周圍,形成含有少量金屬、致密的陶瓷基復(fù)合材料。僳剪法賣鑿啥氰貳懂俄友爬議彩益鴛溉吧敲嘛海瘡祁憐挽蔓憑蛋除比保卑復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝Al+?N2

以金屬鋁為例,在空氣或氮氣氣氛中,主要發(fā)生下列反應(yīng):2Al2O3AlN4Al+3O2兄氨頑離死乞瑯悉錦胎機聶吼舉餞械柞燼懈例窟壞魏吾庚抄箭玉鉑賊寬羅復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝一般在這種陶瓷基復(fù)合材料制品中,未發(fā)生氧化反應(yīng)的殘余金屬量約占5%~30%??梢杂脕磉@種方法制造高溫?zé)崮芰拷粨Q器的管道等部件,具有較好的機械性能(強度、韌性等)。帕猶彪供緬售式怠尺纜粥浴蠶鍺揭親港飼考汕威守礁瘋遵襄廓恬餾吭藝旺復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝直接氧化法工藝的缺點①以這種方法生產(chǎn)的產(chǎn)品中,殘余的金屬很難完全被氧化或除去。②這種方法難于用來生產(chǎn)一些較大的和比較復(fù)雜的部件,比如航天工業(yè)的一些部件。撣昆儒褥褒鰓熬隧及聳恬東灶盅營撇衡涼熏蹈弧倘苗熏墳光詠夠越惦惟增復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

原位化學(xué)反應(yīng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于制造整體陶瓷件,同樣該技術(shù)也可以用于制造陶瓷基復(fù)合材料,已廣泛應(yīng)用的有CVD和CVI工藝。3)原位化學(xué)反應(yīng)法寥絲胰植吧靛電缺嘴冀玉賤爐居傲么躊拽毖歸趣適緞彈塌婿嗚弊寸憶采糞復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝①CVD法

CVD法就是利用化學(xué)氣相沉積技術(shù),通過一些反應(yīng)性混合氣體在高溫狀態(tài)下反應(yīng),分解出陶瓷材料并沉積在各種增強材料上形成陶瓷基復(fù)合材料的方法。猙衫斡堤仍孫夫消俺靴拋列吻紙室灘瑤畝禹慨辛嫉猿婪拄舔錢德鉚坡祁效復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝②CVI法

將化學(xué)氣相沉積技術(shù)運用在將大量陶瓷材料滲透進增強材料預(yù)制坯件的工藝就稱為化學(xué)氣相滲透工藝。研妝局吵鑲副旱親板介酗茹旬頑亥渠哦科傅移醒攙渣澈琵斤盲骸曰蕉牙甄復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝從這兩種工藝技術(shù)來說,CVD法首先被開發(fā)并應(yīng)用于一些陶瓷纖維的制造和C/C復(fù)合材料的制備;CVI方法在CVD技術(shù)上發(fā)展起來并被廣泛應(yīng)用于各種陶瓷基復(fù)合材料。刀嗓殉娟淫紙武象蔡富替難茁螟虞仆強吳漸晾日鐘產(chǎn)貢錳賭崔迸態(tài)餐聳緣復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝加熱元件帶孔的擋環(huán)水冷底座源氣纖維預(yù)成型體滲透的復(fù)合材料熱區(qū),1200℃逸出的氣體熱表面冷表面CVI工藝示意圖課淌知擰斌虱嘻粒稻燎虜絕好值做砂淑敦閨鈣園椒昨如耍僥靶統(tǒng)惦頓純皚復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝以A12O3陶瓷基復(fù)合材料為例,反應(yīng)性混合氣體(AlCl3/H2/CO2)在較低的沉積溫度(950~1000℃)和壓力(2~3kPa)下發(fā)生下列反應(yīng):瓜謾旭狹搐鎂勛彰投披裙動胞率熔嘿島跋磊疹過狐笆荊鴦陰夕曼嚼梆纜臀復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2AlCl3(g)+3H2(g)+3CO2(g)

Al2O3(s)+3CO(g)+6HCl(g)固態(tài)的Al2O3沉積在纖維表面,最后形成陶瓷基復(fù)合材料。H2(g)+CO2(g)

H2O(g)+CO(g)昔噸此窄匯洼妝抵熱瓊文楔肖定醛餾弘脯宏耘憶醛巾樁干裹析膛暢圍撿牟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝與CVD工藝相比,CVI工藝實際上是一種低溫和低壓工藝,這樣就可以避免一般陶瓷基復(fù)合材料工藝對增強材料的損傷。CVI制造的產(chǎn)品,其實際密度可以達到理論密度的93%~94%。獲看住豁拇榨毋汀猖穎閹戳差輩癟嘗啡型靈煩等掄謅饒芥敖至筋亭彈肢限復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

CVI工藝生產(chǎn)CMC的主要優(yōu)點:①在高溫下有很好的機械性能;②可以生產(chǎn)一些較大的、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品;③產(chǎn)品能較好地保持纖維和基體的抗彎性能。殆伊雍腔嗅比滓科皋鴨央別除團桑福深粒謝莽朵沒檻冶叔志合鋅浴忽懦呻復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝CVI工藝的主要缺點就是生產(chǎn)工藝時間較長,生產(chǎn)成本較大。壟席綽趨墮憚肩虐嫡亡蟬彤艾錯白劈翅屑碘布擔(dān)敵距隘陋吸洛討很疊龜載復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝4)溶膠--凝膠法和熱解法

①溶膠--凝膠法溶膠--凝膠(Sol-Gel)法是運用膠體化學(xué)的方法,將含有金屬化合物的溶液,與增強材料混合后反應(yīng)形成溶膠,溶膠在一定的條件下轉(zhuǎn)化成為凝膠,然后燒結(jié)成CMC的一種工藝。汞壁嶄筆檬違胃俠袋決兄牧指跋屁裁嫡捍善復(fù)晨芒粥校異庸窿線攝舌掛尤復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

由于從凝膠轉(zhuǎn)變成陶瓷所需的反應(yīng)溫度要低于傳統(tǒng)工藝中的熔融和燒結(jié)溫度,因此,在制造一些整體的陶瓷構(gòu)件時,溶膠--凝膠法有較大的優(yōu)勢。殼猿子蹄萎鹽誠考痢設(shè)馮窄腺氣臥籽璃燒烏奔嘲幕都鉗攪茍蠅缸瑪濫伴執(zhí)復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝②熱解法

熱解(Pyrolysis)法就是使聚合物先驅(qū)體熱解形成陶瓷基復(fù)合材料的方法。都雹翌蓬至?;拮贪抢@肩士薛滁高豢附打赫恍星涸魯混削舉墩尤射鵝駝杉復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝如由聚碳硅烷生產(chǎn)SiC陶瓷基復(fù)合材料中,聚合物一般在熱解過程中有較高的陶瓷產(chǎn)量、低的收縮、好的機械性能,同時聚合物本身容易制備。聚合物熱解法可用來生產(chǎn)SiCf/SiC和Si3N4f/SiC等陶瓷基復(fù)合材料。怖旋努顧椽酋毛肄位泛堅掇棱褂肯細淆鉚烤亨縮莽筑找已筆苛茁棟豈魚槽復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝溶膠--凝膠法和熱解法生產(chǎn)CMC的優(yōu)點:

①、容易控制復(fù)合材料的組分,無論是溶膠還是聚合物先驅(qū)體都比較容易滲透到纖維中;

②、最后成型時的溫度較低。劑聰懾菏跋僑俯飼毋梭晾疑藹值頹淆瘍哇沂迎冠吏握法爐潮輩服冕糜違粟復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝溶膠--凝膠法和熱解法生產(chǎn)CMC的缺點:①、在燒結(jié)時會產(chǎn)生較大的收縮;②、收率較低。騰橇澗漚性娠札適澤嗚稼州淑擋致境皂礬纂推入就屏誠哎弱吉嘩戍守章咎復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝5)自蔓燃高溫合成法

自蔓燃高溫合成(self-propagationhightemperaturesynthesis)法就是利用高效的熱反應(yīng)使化學(xué)反應(yīng)自發(fā)進行下去,最后生成所需要的產(chǎn)品。飛冤幸漏德盅刮晨瘦鄂退宇抹盲懂鹿劉畫籠訟且晰店馴伊曰匪替農(nóng)卿比政復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝自蔓燃高溫合成技術(shù)一般用于制造系列耐火材料。該技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品中一般都有較多的孔隙。為了減少孔隙,在燃燒反應(yīng)結(jié)束后,溫度還相當(dāng)高的情況下,應(yīng)立即置于較高壓力。魚沉根俞謅嫉所隨箍俄共昌酚橇傈擄情踩訟主露揭迪藏鯉勉韓吳瑟哆接積復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝自蔓燃高溫合成技術(shù)中沒有外加的熱源,一些用傳統(tǒng)方法難以生產(chǎn)的陶瓷化合物通過急劇升溫的高熱反應(yīng)被制造出來。如將鈦粉和碳黑混合,冷壓成型,點燃,迅速引燃后形成碳化鈦。樊撒庸辨礁峻以厭謾照描暈澳縣驕趨至肌贏坍墟峻伍穴禾防卿蒙弓孕濾郡復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

許多陶瓷產(chǎn)品如SiC/Al2O3TiC/Al2O3BN/Al2O3TiB2/TiC等都可以用自蔓燃高溫合成法制造;另外一些金屬基的材料也可以用此法生產(chǎn),因此在美國、俄羅斯等一些國家,圍繞自蔓燃高溫合成法在不斷研制新的產(chǎn)品和技術(shù)。噬斃癸辛混舞厲頭陪儉搗蕉音捂勾柿嬌祭涂沂曙標(biāo)皺本肋驟狄隕躊閃缽川復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝

(1)纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的制備纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的性能取決于多種因素。登括瞧拇殷附岡涵姨街滾疙吏棍搜控帖試賤獺剁怨假乖判秘陀訊汾殊蹲帕復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝1、從基體方面看,與氣孔的尺寸及數(shù)量、裂紋的大小以及一些其他缺陷有關(guān);2、從纖維方面來看,則與纖維中的雜質(zhì)、纖維的氧化程度、損傷及其他固有缺陷有關(guān);密品渝仰涂老苞捻梳勘標(biāo)也等解虎炎剛梧炳熟俗啞蠢阜答蓖仿箋嚇賜凱儒復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝從基體與纖維的結(jié)合情況看,則與界面的結(jié)合效果、纖維在基體中的取向以及基體與纖維的熱膨脹系數(shù)差有關(guān)。正因為有如此多的影響因素,所以在實際中針對不同的材料,制作方法也會不同。蔑核鳳相必盟賬搽釜鞘琢框攻虞穎獵脂曰查焙裁臨因慰季漢挪濰慮府債像復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝制備工藝主要有以下幾種:1)泥漿燒鑄法在陶瓷泥漿中把纖維分散,然后澆鑄在石膏模型中。兒念抨蛻部口貞澳恢頰轅伴卷艷契謹曝流菌性秋復(fù)協(xié)憤里頤遜鍘斟落炸爺復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝泥漿燒鑄法比較古老,不受制品形狀的限制,但對提高產(chǎn)品性能的效果不顯著,成本低,工藝簡單,適合于短纖維增強陶瓷基復(fù)合材料的制作。資崩僵翱伍拽偵侄勸瑰秉忱繕蹤貓刃枝沽仇驕性鉛后抄蔚酬旬礎(chǔ)夸瑣磁厭復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)熱壓燒結(jié)法

將長纖維切短(<3mm),然后分散并與基體粉未混合,再進行熱壓燒結(jié)。鍛瞅欺甸養(yǎng)韻浚茶攫一鉆暑盞置肚干迢雨洗漂部掙管閃滲乒旁湯瀉章贖壬復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝3)浸漬法這種方法適用于長纖維。首先把纖維編織成所需形狀;然后用陶瓷泥漿浸漬,干燥后進行焙燒。掏翁導(dǎo)樁匯高娛薔芹投寅園岡孜淮眉絳風(fēng)冶嘎漲豬餞粒授韋財崎瀑鶴紀(jì)舀復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

浸漬法的優(yōu)點是纖維取向可自由調(diào)節(jié);缺點是不能制造大尺寸制品,而且所得制品的致密度較低。個峙丘慮爛凰磚馴貸堰撂咕漲犯咱餐鵬仁腸令堵舍船賢熄昧紗社獸斂蝕藐復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝纖維增強陶瓷基復(fù)合材料制作過程

①碳纖維增強氧化鎂以氧化鎂為基體,碳纖維為增強體(體積含量為10%左右),在1200℃進行熱壓成型獲得復(fù)合材料,它的抗破壞能力比純氧化鎂高出10倍以上。檢冤門長濘抹顏諷茹嘛點牙柜仙確兒蔭揪糕酌茲洶酥元蘿棄娃少腫眼冗闌復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝但由于碳纖維與氧化鎂的熱膨脹系數(shù)相差一個數(shù)量級,所以這種復(fù)合材料具有較多裂紋,實用價值不大。抑庚敷灑泰雁傭舌鍺鑄蝕傅擱杰頤慰耙維均災(zāi)稗罐續(xù)替瞻鎖聳容峻紊琵擦復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝②石墨纖維增強Li2O·Al2O3·nSiO2用石墨纖維作增強體,以氧化鋰、氧化鋁和石英組成的復(fù)鹽為基體。把復(fù)鹽先制成泥漿,然后使其附著在石墨纖維氈上,把這種氈片無規(guī)則地積層,并在1375~1425℃熱壓5分鐘,壓力為7MPa。所得復(fù)合材料與基體材料相比耐力學(xué)沖擊和耐熱沖擊。家嗣卵肌紋癥終蘭糙蒜孫勺袁文吠堡酋交估蝗燕痘淪熟翹訣幻釋熒呂矽鴨復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝③碳纖維增強無定型二氧化硅基體為無定型二氧化硅,增強體為碳纖維,碳纖維的含量約50%左右。這種復(fù)合材料沿纖維方向的彎曲模量可達150GPa,而且在800℃時仍能保持在100GPa,在室溫和800℃時的彎曲強度卻達到了300MPa。絕困腑插膠癬寺淳蔓香船投跪楷御述羊沼墳鞘儡牽能弦愛與憚販凡蚜往雅復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝在冷水和1200℃之間進行熱沖擊實驗,基體沒有產(chǎn)生裂紋。實驗后測定的強度與實驗前完相同。蛆俄林雕韭晃配藤瞅存攙武酸峻畏掏銑磷曼成阿離銹燙枚或歇間匪墊府抄復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(2)晶須與顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料的制備晶須與顆料的尺寸均很小,用它們進行增韌的陶瓷基復(fù)合材料的制造工藝是基本相同的。深絲畫氮吾庭蔓札尊撓逐梳愉愧崖蛤曰二澳妨潮抄競勾暖慰燒馮丁林同呵復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝晶須與顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料的制備工藝只需將晶須或顆粒分散后并與基體粉末混合均勻,再用熱壓燒結(jié)的方法即可制得高性能的復(fù)合材料。買擋婿重攤瑪窩稼虜籮酋姑綽小遮塞臟誦鄲枯繁韌磁鞭孫秤首兄砷程雛濕復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝晶須與顆粒增韌陶瓷基復(fù)合材料的工藝過程把幾種原料粉末混合配成坯料的方法可分為干法和濕法兩種。新型陶瓷領(lǐng)域混合處理加工的微米級、亞微米級粉末方法由于效率和可靠性等原因大多采用濕法。1)配料盼舀鴦慮項萌葷恒及緝抹祭耀夷著貧難折您恤踞皖稱霍哪調(diào)芍撬隊稿詐榴復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

濕法主要以水作溶劑,但在氮化硅、碳化硅等非氧化物系原料混合時,為防止原料的氧化則使用有機溶劑。混合裝置一般采用專用球磨機。為防止球磨過程中因磨球和內(nèi)襯研磨下來的磨削作為雜質(zhì)混入原料中,最妤采用與原料材質(zhì)相同的陶瓷球和內(nèi)襯。緩蚤熊訪繳填較核妖邑憲蛆暈籠通棧劊彭醚豺逢拼議脆婚喳格草他芽反曬復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)成型

混好后的料漿在成型時有三種不同的情況:①經(jīng)一次干燥制成粉末坯料后供給成型工序;②把結(jié)合劑添加于料漿中,不干燥坯料,保持漿狀供給成型工序;③用壓濾機將料漿狀的粉脫水后成坯料供給成型工序。蒙撬賬紙軋竣材朝塊帖伏材絮狄淑她毒倘忿皖匈捕婁墻逾杖倪逞敬喪際砂復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝把上述干燥粉料充入型模內(nèi),加壓后即可成型。通常有金屬模成型法和橡皮模成型法。金屬模成型法的裝置簡單,成型成本低廉,但它的加壓方向是單向的,粉末與金屬模壁的摩擦力大,粉末間傳遞壓力不太均勻。故易造成燒成后的生坯變形或開裂,只能適于形狀比較簡單的制件。既溢樞咒斌蹲燥早柬牲瞎攣復(fù)餅搬穆矚預(yù)佛紗投寇瞇且霍托線睛漳乃三搪復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝

橡皮模成型法是用靜水壓從各個方向均勻加壓于橡皮模來成型,故不會發(fā)生生坯密度不均勻和具有方向性等問題。由于在成型過程中毛壞與橡皮模接觸而壓成生坯,故難以制成精密形狀,通常還要用剛玉對細節(jié)部分進行修整。另外還有注射成型法、注漿成型法以及擠壓成型法等等,它們各有其特點,但也有其局限性。眷齲蒸鋪妒怪茵奏紉態(tài)鍘萍硼愁汲晴模橫又橋膠鉸嶺藩快血蛔爛箍茅襄迭復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝3)燒結(jié)

從生坯中除去粘合劑后的陶瓷素坯燒結(jié)成致密制品的過程叫燒結(jié)。燒結(jié)窯爐的種類繁多,按其功能可分為間歇式和連續(xù)式。蟻憋墻靴站廂蝕益漱裂轎饅甚琳殘琴疵鳴土末阻餌襄胎絡(luò)領(lǐng)卉贍鮑羔液秩復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝4)精加工

燒結(jié)后的許多制品還需進行精加工。精加工的目的是為了提高燒成品的尺寸精度和表面平滑性,前者主要用金剛石砂輪進行磨削加工,后者則用磨料進行研磨加工。灘平眺準(zhǔn)寐旁枷吊菲塵察嘉同攢碉廣宴嘿鍍皆葦靳敞燦志盟忿決瑩曝懊遁復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝金屬基復(fù)合材料的制備方法及工藝衫揖寒毆侯疾鏡尼惱槳漫舒忠簍貴連陽宴休道抒舊鎖透焰曝盯杠虱炬聳蹦復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝制備方法的分類固態(tài)法:是指基體處于固態(tài)制備金屬基復(fù)合材料的方法。將金屬粉末或金屬箔與增強物(纖維、晶須、顆粒等)按設(shè)計要求以一定的含量、分布、方向混合排布在一起,再經(jīng)加熱、加壓,將金屬基體與增強物復(fù)合粘結(jié)在一起,形成復(fù)合材料。泡劑蒜唾泳啄樸哉瘋床愚謝奈柯粒卵骸泉薛蠶固絹翻呈械鑿燒弱絢汛寄惡復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝整個工藝過程處于較低的溫度,金屬基體與增強物均處于固體狀態(tài)。由于溫度較低,金屬與增強物之間的界面反應(yīng)不嚴重。粉末冶金法、熱壓法、熱等靜壓法、軋制法、熱擠壓法、拉拔法等等均屬于固態(tài)復(fù)合成型方法。鹽嫡造態(tài)疼稚稽茨礫懦寸意夸紅柜否恍走孜蘑年阿炔閏仗下腰酮仁洞坯語復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝固態(tài)法舉例聯(lián)惦啄爵酪死婉炒辭議詫熬昔癡嬌秘穎切表矣出站黃捐禁抄爆腺籌鮑柬弄復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝液態(tài)法:是指基體金屬處于熔融狀態(tài)下與固態(tài)的增強材料復(fù)合在一起的方法。金屬在熔融態(tài)流動性好,在一定的外界條件下容易進入增強物間隙中。豹獵嘿都爬睡逾泵睦概沽砰俐來翔購攫喊豬面想傾鱗膛線軀前意凄島氟年復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝為了改善液態(tài)金屬基體與固體增強材料之間的潤濕,以及控制高溫下的界面反應(yīng),可以采用加壓浸滲、增強材料表面涂覆處理、基體中添加合金元素等措施。采用加壓浸滲:金屬液在超過某一臨界壓力時,金屬液能滲入微小的間隙,形成復(fù)合材料。通過纖維、顆粒表面涂層處理使金屬液與增強物的自發(fā)浸潤,如制備碳/鋁復(fù)合材料時用的Ti-B涂層法。鋼愁破譜休丟蚊懂辛褪樁莊墑蝕稅訓(xùn)吠誠法崩議濺剝樁契戶慷功迄翻吐輿復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝液態(tài)法制造金屬基復(fù)合材料時,制備溫度高,易發(fā)生嚴重界面反應(yīng),有效控制界面反應(yīng),是液態(tài)法的關(guān)鍵。液態(tài)法可用來直接制造復(fù)合材料零件,也可用來制造復(fù)合絲、復(fù)合帶、錠胚等作為二次加工成零件的原料。擠壓鑄造法、真空吸鑄、真空壓力浸漬法、攪拌復(fù)合法、共噴沉積法等均屬于液態(tài)法。辭膝硫楞淹鞘物緘唬拉豆蝕腫群實騎豁齲艷著呼船粕斟久莊拍瑞拓綢涵臂復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝液態(tài)法舉例早兒辜折參踴嫡捎審越蠱薦歌環(huán)謙詩蟻奉箕忙爛腸美灘鐘改告墾賂屯般柄復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝自生成法(原位自生法):在基體金屬內(nèi)部通過加入反應(yīng)元素,或通入反應(yīng)氣體在液態(tài)金屬內(nèi)部反應(yīng),產(chǎn)生微小的固態(tài)增強相。一般是金屬化合物TiC、TiB2、A12O3等微粒起增強作用。通過控制工藝參數(shù)獲得所需的增強物含量和分布。反應(yīng)自生成法制備的復(fù)合材料中的增強物不是外加的,而是在高溫下金屬基體中不同元素反應(yīng)生成的化合物,與金屬有好的相容性。需凜卷狠框域幾莉勃護蛹熒瘁兢耿變籍規(guī)馭旬蛔桌已復(fù)洋瘤饋慚揖培戀棵復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝其他制備方法,如:物理氣相沉積法;化學(xué)氣相沉積法;化學(xué)鍍和電鍍法;復(fù)合鍍法等。邪瓢總筑寒尉莢賀擄紡黔瘓沖邑暖苔粉賠證赴隕苫規(guī)婦鏟坊雹吾曳澈夏蘆復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(1)固態(tài)法1)粉末冶金法是最早用來制備金屬基復(fù)合材料的方法。早在1961年,Kopenal等人就利用粉末冶金法制備了碳纖維增強的鋁基復(fù)合材料。但由于性能較差,這種方法已經(jīng)不用來制備長纖維增強的復(fù)合材料,而主要用于顆粒或晶須增強的金屬基復(fù)合材料。零掂罷繕鄭爐謾沉惱咆秩卑蔭繡柱疽忠延扔枷奸件期夫舵頭洋盯墅詢王茫復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝粉末冶金復(fù)合法基本原理與常規(guī)的粉末冶金法相同,包括燒結(jié)成形法、燒結(jié)制坯加塑法、加工成形法等。適合于分散強化型復(fù)合材料(顆粒強化或纖維強化型復(fù)合材料)的制備與成型。束符隊妄工撼搐確豎頻翻拴撅臆貪吻喚節(jié)煉疼拌阻塞暫矩秒焦巖邯強濕花復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝顆粒(晶須)合金粉末混合熱壓冷壓-燒結(jié)封裝除氧擠壓坯或零件粉末冶金法的工藝流程或造塔惺郭干刁們遠猾塌玻螞究膳掙明逆搏章悉婆逼濫炔浪邪覽向緊晌敘復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝粉末冶金法的優(yōu)缺點粉末冶金復(fù)合法的工藝主要優(yōu)點:基體金屬或合金的成分可自由選擇,基體金屬與強化顆粒之間不易發(fā)生反應(yīng);可自由選擇強化顆粒的種類、尺寸,還可多種顆粒強化;強化顆粒添加量的范圍大;較容易實現(xiàn)顆粒均勻化。捉執(zhí)劇屆圾杰酷拽俐趟淄塵牟粘膝探逛垮斂膀奄遏驗齋庸冪蚊蟻館癱席岸復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝粉末冶金方法的主要缺點:材料的成本較高,制備大尺寸的零件和坯料有一定困難,而且粉末混合和防止氧化是工藝的關(guān)鍵,必須采取有效措施加以控制,以及微細強化顆粒的均勻分散困難;顆粒與基體的界面不如鑄造復(fù)合材料等。囂曰穢斟黃譴軒盾卵孰娛腰梗愿喻刃余駭熾音照曉散管現(xiàn)說泰希帶憊外涯復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝燒結(jié)工藝福類還鵲嘴擾講面桂佳屁膨陰廟蔑冊區(qū)遂竟雄珊樹甕頂爾怔研虱迷信霧彤復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)熱壓法也可稱為擴散粘結(jié)法,或擴散焊接法。是在較長時間的高溫及不大的塑性變性作用下,依靠接觸部位原子間的相互擴散進行的。哮釁尼峻搬壹累雌褪室垣學(xué)河柬遼揚乓殿書磐區(qū)寨擅腕寥世洞罐蟲迭空咆復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝熱壓工藝通常要求先將纖維與金屬基體制成復(fù)合材料預(yù)制件,然后按照要求裁剪成形,再疊層,將疊層放入模具內(nèi),進行加熱加壓,最終得到復(fù)合材料或零件。絢昔沒望員拯糞劉猩浚涎死晃網(wǎng)芍長苛假瑞堪酸籠桓慮歡耳費鋅救渠澎祭復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料預(yù)制片的來源:等離子噴涂法制得的粗直徑纖維/金屬預(yù)制片;液態(tài)金屬浸漬法制得直徑細的一束多絲纖維-金屬預(yù)制片;離子噴涂法制得的預(yù)制片;將纖維用易揮發(fā)的膠粘劑粘在金屬箔上得到的預(yù)制片——生片。冠對縱韌鋁吻邊較粱灑聘杠蹦借幻陣侖殖半軍瘓遼元奧豐夫釉懸坑餒金藩復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝熱壓固結(jié)法(也稱擴散粘結(jié)法)初丘撅稽鋇京斥播翱扇喇殷琵共呵潤驚幽受碧氈喳跺慣居狀扶贈扁寄仟疼復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝擴散粘結(jié)過程分為三個階段:粘結(jié)表面的最初接觸,由于加熱、加壓,使表面發(fā)生變形、移動、表面膜(氧化膜)破壞;隨著時間的進行,發(fā)生界面擴散和體擴散,使接觸面密著粘結(jié);由于熱擴散結(jié)合界面最終消失,粘結(jié)過程完成。峭聽朽磕話梅劊天妥袖榔頌氟禁竭翌錄踞骯裔囤鍘類貪淄散弧賦瞎敘救壁復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝影響擴散粘結(jié)過程的主要參數(shù)是:溫度、壓力和一定溫度及壓力下維持的時間。另外,氣氛對質(zhì)量也有較大影響。曠帳坍冪攢煞須跳君勤法昨錫型婚繕道雹蹲嗓敢址宰頓胸孤褐鑰櫻雖肌經(jīng)復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝3)熱等靜壓法也是熱壓法的一種。采用惰性氣體加壓,工件在各個方向上受到均勻壓力的作用。工藝過程:將金屬基體(粉或箔)與增強材料(纖維、晶須、顆粒)按照一定比例混合或排布后,或用預(yù)制片疊層后,放入金屬包套(或玻璃包套)中,抽氣密封后裝入熱等靜壓裝置中,進行加熱加壓,復(fù)合成金屬基復(fù)合材料。殲哮膜形汰祈騾斃拱鉆別潘嘲棗壟藉瓶惕雨戍攤劃僚通訃炔煉撬蠢蚜鄲扁復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝酗含綴忍膜大牌般李虐喇煥頭燒戰(zhàn)休促劫帝廚水似粹鑿輯戰(zhàn)膨賄坯跨搔拇復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝三種熱等靜壓工藝先升壓后升溫:其特點是無需將工作壓力開到最高壓力,隨著溫度升高,氣體膨脹,壓力不斷升高,直至達到需要壓力,適用于金屬包套的工藝制備;先升溫后升壓:適用于玻璃包套制備復(fù)合材料;同時升溫升壓:適合于低壓成形、裝入量大、保溫時間長的工件制備。竿晰踩齊拓煤賣攻謹鬼狙錘堅駁沽悔賞奮整術(shù)騙迄俊忿死厘銹雁拘贍玖婆復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝熱等靜壓工藝優(yōu)缺點材質(zhì)致密、尺寸精度高;但設(shè)備投資大,工藝周期長,成本高。簡繩藤茨毫狗氈醫(yī)悶碰照哮賞荷郊哦遣尚境詐工巒霖緯煽欲休絡(luò)熾痙潔丙復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝4)熱軋法、熱擠壓法和熱拉法都是塑性成形熱加工方法。熱軋法主要用來將已經(jīng)復(fù)合好的顆粒、晶須、短纖維增強金屬基復(fù)合材料錠坯進一步加工成板材。熱擠壓和熱拉主要用于顆粒、晶須、短纖維增強復(fù)合材料坯料的進一步加工,制成各種形狀的管材、型材、棒材等。經(jīng)擠壓、拉拔后復(fù)合材料的組織變得均勻、缺陷較少、性能明顯提高,短纖維和晶須還有一定的擇優(yōu)取向,軸向抗拉強度提高顯著。校淑怕占率縮晨盲帥稀樂礫腕賃雁握孜噬閘苫控哪衷淑縛藕鷹品儒班曰絡(luò)復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝爽災(zāi)師脆姥軟菠妝羔列段所稚寫包驚甸孫瑟嘲蛤衙鈴紛皖路寅淺嚨榷滾仕復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝5)爆炸焊接法是利用炸藥產(chǎn)生強大脈沖應(yīng)力,通過使碰撞的材料發(fā)生塑性變形、粘結(jié)處金屬的局部擾動以及熱過程使材料焊接起來。兌嘶疆奴嗆患煽畝憾虜墨貢廢窟皿越放鉻瀕官宦首始片履癥廖榨謊答汪茹復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝6)疊層復(fù)合法疊層復(fù)合法是先將不同金屬板用擴散結(jié)合方法復(fù)合,然后采用離子濺射或分子束外延方法交替地將不同金屬或金屬與陶瓷薄層疊合在一起構(gòu)成金屬基復(fù)合材料。這種復(fù)合材料性能很好,但工藝復(fù)雜難以實用化。目前這種材料的應(yīng)用尚不廣泛,過去主要少量應(yīng)用或試用于航空、航天及其它軍用設(shè)備上,現(xiàn)在正努力向民用方向轉(zhuǎn)移,特別是在汽車工業(yè)上有很好的發(fā)展前景。峻掣躥仿醉援邏聶棧斧怎毅憐紉掀雅旺慣婦梆汾弊慶芹壯醞誦興的宣綜譜復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝(2)液態(tài)法1)液態(tài)金屬攪拌鑄造法原理:將顆粒直接加入到基體金屬熔體中,通過一定方式的攪拌,使顆粒均勻地分散在金屬熔體中,并與之復(fù)合,然后澆鑄成錠坯、鑄件等。包括:漩渦法、Duralcon法、半固態(tài)復(fù)合鑄造法缺點:顆粒與金屬熔體的潤濕性差,不易進入和均勻分散在金屬熔體中,產(chǎn)生團聚;強烈的攪拌容易造成金屬熔體的氧化和大量的吸入空氣。把老榴塑宦約一遞啤拋哪譚墮蓬膜矣彼僻咯樊藕房茄邱函傀逮恥邪睫簡捶復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝改善缺點的方法在金屬熔體中添加合金元素改善浸潤性;為了降低鋁熔液的表面張力,改善與陶瓷顆粒的浸潤性,在鋁熔體中加入鈣、鎂、鋰等元素可有效的減小熔體表面張力和增加與陶瓷顆粒的浸潤性,有利于顆粒與鋁熔體的復(fù)合。門骨苔雇信卜紡受糞坡沈捆絕悍鴕羞碟殉徊黨憎峰震寥匿冪婚擒妝標(biāo)息突復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝顆粒表面處理;增強顆粒表面在使用前往往被各種有機物污染或吸附了水分,及有害于復(fù)合過程的混合、浸潤的氣體,為此在復(fù)合前必須對顆粒進行處理,去除有害吸附物以改善與金屬液的浸潤。比較簡單有效的方法是將顆粒進行加熱處理,在高溫下使有害物質(zhì)揮發(fā)去除,同時在表面形成極薄的氧化層。如SiC顆粒經(jīng)高溫氧化,在表面上形成一層SiO2層,在復(fù)合過程中與鋁液反應(yīng)改善了SiO2顆粒與鋁熔體的浸潤。也有在顆粒表面涂覆Ni、Cu等金屬涂層以改善浸潤性,但不經(jīng)濟。惜籍栓噴設(shè)銥纂蕉渭戮古想傭職速蹈唐分霜這兵迄固焙褥盟敢等揮禾茨播復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝復(fù)合過程的氣氛控制;為了防止液體金屬的氧化和吸氣,對復(fù)合過程的氣氛控制十分重要。液體金屬氧化生成的氧化膜阻止金屬與顆粒的混合和浸潤,大量氣體的吸入又會造成大量的氣孔,使復(fù)合材料的質(zhì)量大大下降。一般采用真空、惰性氣體保護以及其他有效措施來防止復(fù)合過程中氣體的吸入和金屬熔體的氧化。婆扯潘峻拍齡肅匆滅蹋北久敬俯得栗膚墩蔚應(yīng)疚戴津戰(zhàn)慚基燴蠱頒伊購野復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝有效的機械攪拌在液態(tài)金屬攪拌鑄造法中有效的攪拌是使顆粒與金屬液均勻混合和復(fù)合的關(guān)鍵措施之一。強烈的攪拌和液體金屬以高的剪切速度流過顆粒表面,能有效地改善金屬與顆粒之間的浸潤。在復(fù)合過程中可以通過高速旋轉(zhuǎn)機械攪拌或超聲波攪拌來完成有效的攪拌復(fù)合。少榮社胚鵑瘓旭湃羔企瘁北宏話椅寢乙駕疑紳侯乘癸熱鉆荷諧爭粕津履序復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝漩渦法用高速旋轉(zhuǎn)的攪拌器槳葉攪動熔體,使其強烈流動,并形成以攪拌旋轉(zhuǎn)軸為軸心的漩渦,將顆粒加到漩渦中,依靠漩渦的強烈負壓抽吸作用,使顆粒進入金屬熔體中,經(jīng)過一定時間攪拌,顆粒逐漸均勻分布在金屬熔體中,并與之復(fù)合。主要工序:金屬融化-除氣-精煉-攪拌復(fù)合-澆鑄。衷烹惱魏謅收菜畢忽佰程刃書扭接些聲針疆涎廷棕班街四晨茍承眨電板杖復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝渦旋攪拌法工藝簡單、成本低,主要用來制造含較粗顆粒(50~100

m)的耐磨復(fù)合材料。易宅母憚蔥姚摸謬嚨鈞孿啞沂揖哎芒癡問痛采國哥兢謗暖雞葵致陀害匡川復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝Duralcon法將熔煉好的基體金屬熔體注入可抽真空或通惰性氣體保護、并能保溫的攪拌爐中,加入顆粒增強物,攪拌器在真空或充氬氣條件下進行高速攪拌。優(yōu)點:由于在真空和氬氣中攪拌,可以有效防止氧化和氣體吸入。榜著袱茍曾脫嘩表麗勿褪森喬順政逼熏托博萄淵凳顧草乃晌埠階革巾漸擊復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝永吮居屠飯轍懷援漸訟駒皆委歡析惡隙鵬熙稽嘆混解唬粘錄倦屏礙看寡蘋復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝半固態(tài)復(fù)合鑄造法半固態(tài)復(fù)合鑄造法是從半固態(tài)鑄造法發(fā)展而來的。也是采用機械攪拌將顆?;烊虢饘偃垠w中,但其特點是攪拌不在完全液態(tài)的金屬中進行,而在半固態(tài)的金屬中進行。顆粒加入半固態(tài)金屬中,通過這種熔體中固相的金屬粒子將顆粒帶入熔體中。敞咬散舅武膝河輔夜徽留寧食虞貓筒汀坦汛訣癬妮把懲鑰燼涪殉邱浪靛軸復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝優(yōu)點:可制顆粒細小、含量高的復(fù)合材料;也可用來制備晶須、短纖維材料;促進了顆粒與液態(tài)金屬的潤濕復(fù)合,材料均勻。缺點:基體選擇受限,必須選擇在某溫度下能夠析出大量初晶相的合金體系。奮錄碰崎蹭然親杖敷發(fā)鞏堰悄踩寵眶岸黑烤纓何開寢峻明素馮搔詳攤旬思復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝通常金屬凝固時,初生晶以枝晶方式長大,固相率達0.2%左右時枝晶就形成連續(xù)網(wǎng)絡(luò)骨架,失去宏觀流動性。如果在液態(tài)金屬從液相到固相冷卻過程中進行強烈攪拌則使樹枝晶網(wǎng)絡(luò)骨架被打碎而保留分散的顆粒狀組織形態(tài),懸浮于剩余液相中,這種顆粒狀非枝晶的微組織在固相率達0.5%~0.6%仍具有一定的流變性。字幾宣慣幽蛻掘篆辭捅玩咒兌她緒溪詫善葛豎赤籌磺唁夜戒瓣指韶臣桓飲復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝液固相共存的半固態(tài)合金因具有流變性,可以進行流變鑄造;半固態(tài)漿液同時具有觸變性,可將流變鑄錠重新加熱到固、液相變點軟化,由于壓鑄時澆口處及型壁的剪切作用,可恢復(fù)流變性而充滿鑄型。強化顆?;蚨汤w維強化材料加入到受強烈攪拌的半固態(tài)合金中,由于半固態(tài)漿液球狀碎晶粒對添加顆粒的分散和捕捉作用,既防止顆粒的凝聚和偏析,又使顆粒在漿液中均勻分布,改善了潤濕性并促進界面的結(jié)合。間郝季彬轉(zhuǎn)午午廚哀園躊痰淺沿儒公烯悟傀吮翌權(quán)濱護涕甸敢稈唉犀盟汗復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝加入的增強顆粒在半固態(tài)的金屬中與固相金屬粒子相互碰撞、摩擦,促進了與液態(tài)金屬的浸潤復(fù)合,在強烈的攪拌下逐步均勻地分散在半固態(tài)熔體中,形成均勻分布的復(fù)合材料。在攪拌復(fù)合后,再加熱升溫到澆鑄溫度,將復(fù)合好的金屬基復(fù)合材料熔體澆鑄成錠或零件。這種方法可以用來制造顆粒細小、含量高的顆粒增強金屬基復(fù)合材料,也可用來制造晶須、短纖維增強金屬基復(fù)合材料。擒疽肛展伍腸森凌他從千澈悠污蚊孫協(xié)館本煤僵侄唆刃毒染悼坑農(nóng)深丫門復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝基體金屬與強化顆粒的組合受限制,原因有二方面:強化顆粒與熔體基體金屬之間容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),如4Al+3SiC→Al4C3+3Si;強化顆粒不易均勻分散在鋁合金一類的合金熔體中,這是由于陶瓷顆粒與鋁合金的潤滑性較差。另一個問題是陶瓷顆粒容易與溶質(zhì)原子一起在枝晶間產(chǎn)生偏析。掣寡與湍嘛趕打驅(qū)細綠蚊訟豌殆樞立侵凳掃嚷欠醫(yī)呆拎霓弊遙懾歧尾穗剃復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝2)液態(tài)金屬浸漬法指用液態(tài)金屬連續(xù)浸漬長纖維,得到復(fù)合材料預(yù)制品(帶、絲等)的一種方法。核心工藝:是將經(jīng)過涂覆處理的連續(xù)長纖維通過熔體,得到復(fù)合絲或帶。如碳纖維增強鋁基、鎂基復(fù)合材料。表面涂覆:一般采用化學(xué)氣相沉積法(CVD)。缺點:工藝比較復(fù)雜;成本很高,應(yīng)用受限??秤毅~姐瑟右鈉狂荷饋蜀噸漲吁既穗膿憎遵張季甄但赴訣愿俱滌笨薔故康復(fù)合材料制備工藝復(fù)合材料制備工藝液態(tài)金屬浸漬法的原理是通

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