复合材料生产实习报告Word文档格式.docx

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　　复合材料（compositematerials），是以一种材料为基体（matrix），另一种材料为增强体（reinforcement）组合而成的材料。

各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。

非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。

增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

　　复合材料使用的历史可以追溯到古代。

从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。

20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。

50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。

70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。

这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。

　　2.分类：

　　复合材料是一种混合物。

复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。

按其结构特点又分为：

①纤维复合材料。

将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。

如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

②夹层复合材料。

由性质不同的表面材料和芯材组合而成。

通常面材强度高、薄；

芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。

分为实心夹层和蜂窝夹层两种。

③细粒复合材料。

将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。

④混杂复合材料。

由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。

与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。

分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。

　　60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×

106厘米（cm），比模量大于4×

108cm。

为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。

按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。

其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。

先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复合材料（材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料）、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。

　　3.性能：

　　复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。

其特点是比重小、比强度和比模量大。

例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。

纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。

以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。

碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。

碳化硅纤维与陶瓷复合，使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。

碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。

非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。

用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。

　　4.成型方法：

（实习期间，主要了解了手糊成形的操作、设备及优缺点）

　　复合材料的成型方法按基体材料不同各异。

主要介绍树脂基复合材料的成型方法：

有手糊成型（定义：

在涂好脱模剂的模具上，用手工铺放增强材料并涂刷树脂胶液，直到所需厚度为止，然后进行固化的一种成型方法）

　　优点是成型不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂的产品的生产。

设备简单、投资少、见效快。

适宜我国乡镇企业的发展。

且工艺简单、生产技术易掌握，只需经过短期培训即可进行生产。

易于满足产品设计需要，可在产品不同部位任意增补增强材料；

制品的树脂含量高，耐腐蚀性能好。

缺点是生产效率低、速度慢、生产周期长、不宜大批量生产。

且产品质量不易控制，性能稳定性不高。

产品力学性能较低。

生产环境差、气味大、加工时粉尘多，易对施工人员造成伤害。

　　还有：

喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTm成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成复合材料电缆支架型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。

　　5.应用：

　　复合材料的主要应用领域有：

①航空航天领域。

由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。

②汽车工业。

由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。

③化工、纺织和机械制造领域。

有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。

④医学领域。

碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收x射线特性，可用于制造医用x光机和矫形支架等。

碳纤维复合材料还具有生

　　物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。

此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。

　　6.复合材料的发展：

　　复合材料电缆支架复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。

由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

　　随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。

因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。

　　7.树脂基复合材料的增强材料：

（下面主要介绍我们参观时所了解到的玻璃纤维以及碳纤维）

　　树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。

　　1、玻璃纤维

　　目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。

由于高强度玻璃纤维性价比较高，因此增长率也比较快，年增长率达到10%以上。

高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。

石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维，是比较理想的耐热防火材料，用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件，大量应用于火箭、导弹的防热材料。

迄今为止，我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中，只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平，且拥有自主知识产权，形成了小规模的产业，现阶段年产可达500吨。

　　2、碳纤维

　　碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能，首先在航空航天领域得到广泛应用，近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。

据预测，土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。

1997~2000年间，宇航用碳纤维的年增长率估计为31%，而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。

我国的碳纤维总体水平还比较低，相当于国外七十年代中、末期水平，与国外差距达20年左右。

国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。

　　篇二：

复合材料实训报告总结

　　复合材料实训报告总结

　　实习指导老师:

吴悦梅,黄频波,易磊骏,

　　实习时间:

大二下半期的16至18周

　　实训地点:

复合材料实训基地

　　实训目的:

加强对复合材料成型工艺的认识

　　实习学生：

第六小组黄敏

　　实训总结及感受:

实训第一周真心有点累,早上8点中既要进行整队,迟到的人要处罚,我感受到了我们是不是进入企业了.有点和平时的习惯不一样了,而且实训期间是世界杯开赛期间,很想看,又怕影响第二天的实训,纠结纠结啊.呵呵在这样的期间我们感觉学到的东西好像更多了,感觉很充实而且学习也很有劲,就好像世界杯比赛中的进球样,很难进一颗,但还是努力的想去拼搏,而我们第一天就做的是模具的清洁和保洁,我们组对于模具的清洁不重视.制成的第一件制品表面上看起来很好,但是脱模下来后一看才知道有多粗糙,,老师说我们用的模具的表面和制品与模具的贴和面是有影响的.我们总结了下有几点,其一:

就是要先粗后细,先用粗砂纸打磨,二打磨前要把用于大真空袋的胶除掉,其二:

每打磨一次要清洁一次不然粗砂上掉下的颗粒会影响下一次的打磨,其三:

打磨后没有用时要保护好避免损伤.第二个问题就是树脂胶液中气泡的处理,要处理不可避免的要了解到气泡的来源,第一是树脂胶液的搅拌卷入空气中的气泡,第二是树脂的黏度太高和纤维的浸润性.第三是层与层之间的气泡.排除气泡的方法第一是通过合理地搅拌树脂与固化剂，第二是用真空对配好的胶液进行排气，第三是刷胶时注意自己的力道和刷胶的方向。

我们做的第一件复材制品是一颗曲型板，那里面的气泡很多感到很沮伤，当老师给我们看上一届学生做的时，我们感到好受多了，因为我们在进步，我们比上一届好多了，我们有总结了些许经验，我们的下一届学弟会比我们更好，这就需要不断地传承，不断的总结对于怎样减少气泡的方式我们试了很多有通过增加吸胶材料增加脱模布，改变刷胶方式，改变树脂与固化剂的配比等各种方法，到后面我们在电子显微镜下观察来和前几次对比得出了一些结论，我们第六小组更是得到了气泡最少制品。

接着我们做了加强筋的曲面板，而曲线板内的加强筋有需要自己去设计怎样能更好的是曲型板的各方面的力学性能加强，但要使纤维树脂去加强筋更好的贴合，那就要处理好内圆角的圆角和圆半径大小，等各种问题，还有加强筋的蜂窝结构加强要注意树脂含量不要过多等，一般是在铺好下面的等胶干些再放蜂窝结构后再放纤维但注意不要用过多的胶液。

我们做了很多大中型的制品，如船和机身等，对于制作机身大制件因为其本身面积较大睡衣需要团队配合，不仅要一边配胶，还要一边进行刷胶排气裁剪等，要住以用胶时间，因为第一次我们组就是应为用脚时间过长，导致没办法刷第二层的纤维布了，成了一个废品，还有就是要住意在摆放真空排气管是要注意不能影响制品的表面光洁度，在打正袋时注意检查有没有漏气，要没有褶皱等这些都为影响制件的质量，脱模材料我们学了三种意一种是涂抹蜡，另一种是喷涂膜剂，还有一种是脱模布。

在涂脱模蜡是要注意一定要涂抹均匀不能过多也不能过少，过多影响制件表面的光洁度，涂抹过少脱模不易，容易损坏制件，而以前我们没用过脱模剂，用的是国外产品，我们小组通过大家齐心协力翻译知道了这种喷雾式脱模剂的用法，是先均匀喷一次后过几分钟再喷一次，反复几次在模具表面形成一成极薄的膜，达到脱模的效果。

而最最简单的是用