第三章复合伙料的

1、第三章 复合材料的增强材料闰燃船柬医脾表寂吻段馏赃蔬趣宅滇熊狂谊闹眼郊暂分盲鼻溺挎助商幕隅第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1 玻璃纤维及其制品3.1.1 玻璃纤维的组成与分类3.1.1.1 玻璃纤维的组成1SiO2，是玻璃的主要组成，其作用是在玻璃中形成根本骨架，而且有较高的熔点。2金属氧化物，其作用是：第一，可改善制备玻璃纤维的工艺条件以降低玻璃纤维性能为代价；第二，使玻璃纤维具有一定的特性。3.1.1.2 玻璃纤维的分类1.连续玻璃纤维，以含碱量分为：1无碱玻璃纤维：碱金属氧化物含量不大于0.5，强度较高，耐热性和电性能优良，能抗大气侵蚀，化学稳定性也好，最大特点是电性能好，因此也

2、称做电气玻璃。2中碱玻璃纤维：碱金属氧化物含量在 11.512.5之间。主要特点是耐酸性好，价格较廉价，但强度不如E玻璃纤维。扼非撂凝再曙炮廷盲契冲锭恨遇单苍唾单灵耽摩镊吃噶港姿厅噬汰堕期疡第三章 复合材料的第三章 复合材料的3有碱玻璃A玻璃纤维：这种玻璃由于含碱量高，强度低，对潮气侵蚀极为敏感，因而很少用作增强材料。4特种玻璃纤维：含高强度玻璃纤维、高硅氧玻璃纤维、石英玻璃纤维等。2.以单丝直径分类 粗纤维：30m；初级纤维：20m；中级纤维：1020m；高级纤维纺织纤维：310m；超细纤维：小于4m3.以纤维外观分类 连续纤维、无捻粗纱、有捻粗纱、短切纤维、空心玻璃纤维、玻璃粉及磨细纤维。

3、弄躇免其佑竣父奏略搜沧谚这骄饶刘皋魁鹿倚埠遣寝柑妒饥钥消焕瓣靖逞第三章 复合材料的第三章 复合材料的4.以纤维特性分类 高强玻璃纤维、高模量玻璃纤维、耐高温玻璃纤维、耐碱玻璃纤维、耐酸玻璃纤维、普通玻璃纤维。3.1.3 玻璃纤维的结构及化学组成1.玻璃纤维的结构 玻璃结构中存在一定数量和大小比较有规那么的区域，这种规那么性是由一定数目的多面体遵循类似晶体结构的规那么排列造成的。有序区域，微观上是不均匀的 ，宏观上却又是均匀的，因此玻璃表现为各向同性。边慎譬李骸镑掣濒哩盅屋谈热弃桩窑蜂瞬睛肠轿俯杂呛译按飞哑峙画盘熏第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1.4 玻璃纤维的物理性能(1)外观和比重

4、 玻璃纤维外表呈光滑的圆柱,其横断面几乎是完整的圆形。由于外表光滑，不利于和树脂粘结。直径大多数位于414m，密度为2.164.30g/cm3。此外，玻璃纤维外表积大，使得纤维外表处理的效果对性能的影响很大。(2)力学性能拉伸强度高，影响玻璃纤维强度的因素：直径越细，拉伸强度越高；长度越大，拉伸强度越小；含碱量越高，强度越低；受湿度影响，吸水后湿态强度下降；相对湿度为60%65%时，随着施加负荷的时间的延长，强度降低；玻璃纤维成型方法的影响，玻璃硬化速度越快，强度越高。玻璃纤维的弹性模量较低，应力-应变图根本上是一条直线，无塑性变形阶段，延伸率小。 诚险隐翰瞬蚂宗泛抿侗踩尊胰态酣奠定敞疫钳翻藉

5、引周舵枷橱锣啮怂划遮第三章 复合材料的第三章 复合材料的3耐磨性和耐折性能都很差。4玻璃纤维的热性能 导热性能:导热系数小，温度对导热性能的影响不大，受潮时，导热系数增大，隔热性能降低。 耐热性： 耐热性较高，软化点为550580 ，热膨胀系数为4.810-6/K。 玻璃纤维属于无机纤维，具有不燃性。 玻璃纤维的耐热性由化学成分决定，钠钙玻璃纤维加热到470 以前，强度变化不大，石英玻璃与高硅氧玻璃的 耐热性可达2000 以上。 玻璃纤维热处理后强度下降，是由于热处理会引起玻璃纤维中微裂纹的增加。揪世拭卉钎沼磷目剪栽驶谬次佯淌泪装曾攒酸辙士趟耙涟皱施咯羞副纳援第三章 复合材料的第三章 复合材料

6、的5玻璃纤维的电性能 玻璃纤维的导电性取决于化学组成、温度和湿度。无碱纤维的电绝缘性大大优于有碱纤维；玻璃纤维的电阻率随温度的 升高而下降；玻璃纤维的电阻率随湿度的增加而下降。6玻璃纤维及制品的光学性能 斜纹缎纹蝶兔起排遵芳鳞建鸭巢颠议蛹裹晰膨嫂助写蹋黑负乖至驳环哭资贷煤戎嗓第三章 复合材料的第三章 复合材料的 玻璃纤维制品的光学性能以反射系数、透光系数和亮度系数来表示。 反射系P是指玻璃布反射的光强度与入射到玻璃布上的光强度之比，即 反射系数与布的织纹特点、密度及厚度有关，平均为4070。 透光系数是指透过玻璃布的光强度与入射光强度之比，即 亮度系数是用试样的亮度与绝对白的外表亮度标准器之比

7、来测得。 懒角跪玫衡渔冷矽欲商玲职心轿疡尿仰貉梨办路心床昔肋循茵跺勘球拧厩第三章 复合材料的第三章 复合材料的织纹系数透光反射亮度平纹54.045.01.66缎纹32.660.02.46蔓草花纹26.565.01.15不同织纹玻璃布的光学性能筛坪素玲付取劝哼驴涝冕棒享炊老缎鸵送隅佯秃纳媚罗勒坛蹦墅惯买贸轰第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1.5 玻璃纤维的化学性能 玻璃纤维除对氢氟酸、浓碱、浓磷酸外，对所有化学药品和有机溶剂都有良好的化学稳定性。玻璃纤维的强度随湿度的增加而下降。影响玻璃纤维化学稳定性的因素： A.玻璃纤维的化学成分 中碱玻璃纤维对酸的稳定性是较高的，但对水的稳定性较差；

8、无碱玻璃纤维耐酸性较差，但耐水性较好；中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维的耐碱性相接近。 勃憨藐武谜械敦廊剿旭宵妹义狗狐居办九茨粉晓烫剖宪亥膜壳冤撒哥乓裂第三章 复合材料的第三章 复合材料的 酸与玻璃纤维作用：首先，外表的Na2O、K2O金属氧化物被溶解；硅酸盐与酸反响生成硅酸，进一步反响生成氧化硅凝胶附着在玻璃纤维外表，使得玻璃纤维与酸的反响减慢。 水与玻璃纤维作用： Na2O、K2O溶解，使水呈现碱性，玻璃纤维与碱液继续作用，使二氧化硅骨架破坏。 碱NaOH与玻璃纤维作用：几乎所有玻璃成分均匀溶解，使纤维变细。负该涪键撼察孩仙召状量敦踊纬度彻挪杭股婪驮尾浆汹措轩频搀篡鸣涵叙第三章 复合材料的第三章

9、 复合材料的B.玻璃纤维外表情况对化学稳定性的影响直径减小，化学稳定性降低。C.侵蚀介质体积和温度对玻璃纤维化学稳定性的影响 介质的体积越大，对纤维的侵蚀越严重；在100 以下，温度每升高10 ，纤维在介质侵蚀下破坏速度增加50100，当温度升高到100 以上时，破坏作用更剧烈。D.玻璃纤维纱的规格玻璃纤维纱可分无捻纱和有捻纱两种。 捻度是指单位长度内纤维与纤维之间所加的转数，以捻/米为单位。通过加捻可提高纤维之间的抱合力，改善单纤维的受力状况，有利于纺织工序的进行。纤维支数有两种表示方法：重量法是用一克重原纱的长度来表示。 纤维支数纤维长度/纤维重量定长法是目前国际统一使用的方法，通称“TE

10、X，是指1000米长的原纱的 克重量。 挫酣涡沸风悯讫鸿炉趁犬炭茨汾瘴字亡灿益屹蔷戊捅棘句陋彼裹厨茁钾沏第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1.6 玻璃纤维织物的品种及性能 无捻粗纱布：是手糊工艺中常用的一种布，具有浸胶容易、铺覆性好、较厚实、强度高、气泡易排除、施工方便、价格廉价。 平纹布：由经纱与纬纱各一根上下相互交叉而织成。主要用在各个方向强度均要求一致的产品上，适合于制作形面简单或平坦的制品 斜纹布：经向与纬向的交织点连续而成斜向的纹路。与平纹布相比织点较少，强度较大，适合于制作有曲面的和各方向都需要强度高的制品。 缎纹布：它的一个方向上的 每根纱从另一个方向的几根纱上面通过，而只

11、压在一根纱下面，在布的外表上形成单独的、不连续的经纬交织点。强度较大，适合于型面复杂的手糊玻璃钢制品。 单向布:经纱用强纱、纬纱用弱纱织成。其特点是经纱方向强度较高，适用于定向强度要求高的制品。 昔掇糟渝纪渭况区拨苟绑苹施柳挝弧违憋班皋宴现塌遣渐几嚼挑襟组胡猪第三章 复合材料的第三章 复合材料的玻璃纤维的织物外表毡短切毡丁孕路女诊壮幼避墒脖芭坐陀刀弹禾遗斧桓敛滇筏寅秧迭躬粘筷蚌硒唇瓣第三章 复合材料的第三章 复合材料的 无纺布：由连续纤维直径为1215m平行或交织排列后，用粘结剂粘结而成的片状材料，这种布是在拔丝过程中直接成型的 ，易于保持纤维的新生态。具有强度高、刚性好、工艺简单等优点。 高

12、模量织物：由两组粗和细的经纬纱织成，粗纱占90左右。强度较大,铺覆性能好. 短切纤维毡：各向同性，强度较低，适合于手糊及喷射成型玻璃钢。 连续纤维毡：强度大，质量均匀，适用于手糊及喷射成型玻璃钢和大型贮罐玻璃钢的富树脂层。 外表毡：将定长的玻璃纤维随机地均匀铺放而成。强度低，价格廉价，主要用于玻璃钢制品的外表，使制品外表光滑，树脂含量高，耐老化性能好。 烽帕诣耘沿抗滁蠕暮倾钉嗜蒋铆似矿淆况栏甲调黎帐忻缓件竟僧船颁洪趟第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1.7 玻璃纤维及其制品的制造工艺1.玻璃纤维的制备坩埚法生产工艺流程:玻璃球 坩埚 单纤维 集束器 拉丝机 玻璃纤维原丝 变压器 浸润剂

13、控温仪 首先将作为原料成分的玻璃球在电加热的铂铑坩埚内加热熔化成玻璃溶液，溶液在重力作用下从坩埚底部漏板的小孔中流出。漏板上由 上百个小孔200个400个，称为喷丝孔。拉丝机的 机头上套有卷筒，由电机带动作高速旋转，从喷丝孔流出的玻璃纤维集束成一股并浸上浸润剂，然后经排丝器卷绕到拉丝机的卷筒上，冷却成玻璃纤维。费锚轻脊症聘肾悯浆胰称难椒屑官济耕粕帚县芝绷似某瑟经曰娟胞瘟印奥第三章 复合材料的第三章 复合材料的浸润剂的作用：原丝中的纤维不散乱而相互粘附在一起；防止纤维间的磨损；原丝相互间不粘结在一起；便于纺织加工等。主要有石蜡乳剂和 聚醋酸乙烯酯。 池窑法生产工艺流程:配合料 熔窑 通路 漏板

14、单纤维 单丝上浆器 集束器 拉丝机 原丝筒 控温仪 变压器 将混合好的玻璃配合料投入窑内熔融，熔融后的玻璃液经澄清和均化，直接流入装有许多铂铑合金的成型通路中，玻璃液自漏板流出，再由拉丝机拉制成连续玻璃纤维。由于池窑拉丝采用粉料熔融直接拉丝，省去了 制玻璃球及二次融化的过程，因此比坩埚法节约能量可 节约50左右。舜编渐蛰胶陇景样唾十共蛮汝俐帐帖贬释撅邑朵陷芯鲤殿然倔葱唯痴声迢第三章 复合材料的第三章 复合材料的2.玻璃制品的制造主要设备是纺纱机与织布机连续纤维原纱退、并、捻连续纤维毡退、并有捻纱无捻纱并、捻织造绕、卷切断绳布带无捻粗纱织造粗纱布短切纤维粘结短切纤维毡表面毡葡搬穆契挺孜快椿咀耀焉

15、券飘袒谓值棒晨兼介恒偶在代蛛弗池抄玉绰苫凳第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.1.8 特种玻璃纤维1.高强度及高模量玻璃纤维1高强度玻璃纤维 包括镁铝硅酸盐和 硼硅酸盐玻璃纤维。镁铝硅酸盐玻璃也称S玻璃纤维，其化学成分主要是SiO265%,Al2O325%,MgO10%。与E玻璃纤维相比，拉伸强度高33%，弹性模量提高20%。单拉丝温度需1400以上，需要特殊的拉丝工艺。硼硅酸盐玻璃纤维的主要化学成分为SiO2：4050%, Al2O3：1925%,B2O3：10%20%,li2O：0.1%1%。2高模量玻璃纤维 也称M玻璃纤维，比一般玻璃纤维模量提高1/3以上，拉伸强度和E玻璃纤维相似，

16、玻璃液相温度为1100 。适合于要求高强度和高模量制品，以及航空、宇航所用的制品。宠男屉鬃供椰泳胡辫键橱等宣潦三贷譬府蹿贡胸旋旺棺缺紧职奖醛髓居赘第三章 复合材料的第三章 复合材料的2.耐高温玻璃纤维 石英纤维SiO2含量99.5% ：软化温度高，膨胀系数小，电性能好，能耐100200浓酸的侵蚀，有较高的透光率。 高硅氧玻璃纤维SiO2含量95%以上 ：耐热性能与石英玻璃纤维相似，但强度较低，价格廉价得多。 铝硅酸盐玻璃纤维： Al2O3占50以上，融化温度为1760 ，最高使用温度为1260 ，主要用途是作绝缘材料和隔热材料，多用于火箭、喷气发动机、原子反响堆等。3.空心玻璃纤维 采用铝硼硅

17、酸盐原料，用特制拔丝炉拔丝制成。这种纤维呈中空状态，质轻，刚性好，弹性模量高，适合于航空与海底设备。瞩澎椽讶漠堆疮笋婉咽史扒危泞酝泻窃帮郎眯仅卷邦蔡鲤毕陶儒赢抱穷氓第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.2 碳纤维3.2.1 碳纤维的分类1.根据碳纤维性能分类1高性能碳纤维 包括高强度碳纤维、高模量碳纤维、中模量碳纤维等。拉伸强度高于2500MPa,拉伸模量大于220GPa。2通用型碳纤维 拉伸强度小于1000MPa，拉伸模量小于100GPa。2.根据原丝类型分类 聚丙烯腈基纤维；粘胶基碳纤维；沥青基碳纤维；木质素纤维基碳纤维；其他有机纤维基碳纤维。紧罩雕良靠存也盔支颧量疲占蘸科障揽矛酉皆挎茨

18、馏毅同葱干恰减绅园渣第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.2.2 碳纤维的制造1.聚丙烯腈基碳纤维的制造 聚合 纺丝 预氧化 炭化 10001500惰性气氛 石墨化 20003000惰性气氛外表处理、上胶 外表处理、上胶PAN 纤 维 原 丝预 氧 化 纤 维 炭 纤 维 高强CF(HTCF) 石 墨 纤 维(GF)高模量炭纤维(HMCF)丙 烯 腈聚 丙 烯 腈PAN基炭纤维制造工艺过程 累皆撕蓖艇抒赋铅练殴蝗积涛玄彝啥挟猪沤疤驰萎昔鞋甲肋赊她嚼汛陇裙第三章 复合材料的第三章 复合材料的PAN纤维形成炭纤维的结构变化 硅佣候凝钾助匣炭鹰胰橡稽再舞膳构惨堡认荣令陪咬于移泵赞的脉歼宠谨第三章

19、复合材料的第三章 复合材料的1预氧化的作用 在较低温度下200 300 加热PAN基碳纤维，通过氧化反响可在分子间和分子内形成氢键，并利用羟基、羰基的诱导作用，可使CN在较低温度下环化形成带有六元共轭环的梯形结构，提高了PAN基碳纤维的热稳定性。预氧化过程施加张力的目的，是使纤维中形成梯形结构取向。2碳化处理 使预氧化纤维杂 张力作用下，处于10001500，在惰性气体99.99的氮气保护下进行热解反响，将结构中不稳定局部由于非碳原子裂解出去，同时进行分子间缩合，最后得到碳质量分数达92以上的碳纤维，其结构向石墨晶体转化。潦应搁默恭粪僧癸肃嘶颤潜慢么秒抓靶探租杂步林隆讲待澎搅杆忆榷唤墒第三章

20、复合材料的第三章 复合材料的3石墨化处理 在碳化过程中获得的碳纤维属于乱层石墨结构，石墨层片沿纤维轴的 取向也低，表现为弹性模量不高，石墨化处理有利于提高弹性模量，但拉伸强度会降低。4上浆与外表处理 碳纤维外表活性低，必须进行外表处理，以提高纤维外表活性，上浆的功能是保护碳纤维，防止损伤与起毛，作为碳纤维与树脂的额联剂。超虱柳样委歌泞怂杉聪翰踢脊禄掂硅漱昧酱伪地辈凳燥隘渠府遏馈寻谜歇第三章 复合材料的第三章 复合材料的2.沥青基碳纤维的制造 沥青是多种芳环缩聚物的混合物，软化点为100 200 ，平均相对分子质量在200以上，含碳量大于70。沥青碳纤维的制造工艺流程： 沥青的调制 熔融纺丝比软

21、化点高50 150 ) 稳定化处理酸性气体250 400 碳化处理 石墨化处理3.2.3 碳纤维的结构 碳纤维的结构属于乱层石墨结构。 运吃穆词砒洁兑膨聚糊掣蒲汹绽抠特哮亨矫歼碑潞舷汪蔓旭豁斑幼眺篱缠第三章 复合材料的第三章 复合材料的碳纤维及其织物连续纤维短切纤维碳纤维布碳纤维毡埔较亏侥绑崩氟奠司潮园泥叭趁眯差饲吕攘恋锐厂顶铅销轨革移斑铭妖有第三章 复合材料的第三章 复合材料的炭纤维的带状结构模型： a由带状石墨层片组成微原纤，由微原纤组成原纤。原纤以网状结构存在。b原纤之间被倾斜和歪扭的界面所分隔，并有孔隙存在，形状为长而窄。c原纤和孔隙沿纤维轴取向排列。温度越高，张力越大，择优取向角越小

22、，模量越高。 基于对炭纤维的微结构和径向结构的考察，认为在纤维外表，微晶较大，且沿纤维轴高度取向；在纤维内部，微晶小，排列不整齐，有时还出现缠结现象。在径向截面，基面沿圆周取向，如同树木的年轮一样，形成一系列同心管，如以下图所示。结庸贯膛梁做回瘩贪愿倔救窟倾符泥萝颈汾勘宿蛰什丑纤狰要铺教又础吠第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.2.4 碳纤维的性能1碳纤维的力学性能 通过C-C键能和密度的计算得到单晶石墨强度和模量分别为180GPa和1000GPa,而实测值远远低于理论值，原因在于纤维内部存在许多缺陷，如结构不均匀、微孔、裂缝、气孔、杂质等。这些缺陷来自两个方面：一是原丝中自有的，二是在碳

23、化过程中产生的。 碳纤维强度随热处理温度的提高，在1300 1700 范围内，强度出现最大值，超过1700 后处理，强度反而下降，这是因为纤维内部的缺陷增多、增大造成的。在1300 1700 范围内处理的碳纤维称高强度碳纤维。 碳纤维的模量随碳化过程处理温度的提高而提高，这是因为随碳化温度升高，结晶区长大，结晶取向度提高，经2500 高温处理后，称高模量碳纤维。 碳纤维的脆性很大，冲击性能差。尉眠郭湿湘沏珍筒倾枣爸忻臭彦挽侧峦用巳绅橡东硼袍题着乘虏矛抢殆军第三章 复合材料的第三章 复合材料的2碳纤维的物理性能 碳纤维的比重在1.52.0之间，这与原丝结构有关，主要决定于碳化处理的温度。 碳纤维

24、的热胀系数表现为各向异性，沿纤维轴为0.90 0.72 106/ ,垂直于纤维轴为 2232 106/ 。 碳纤维热导率高，但随温度的升高而减少。沿纤维轴方向的热导率为0.168J/(Scm ); 垂直纤维方向热导率为0.0168J/(Scm )。 碳纤维沿纤维轴方向的导电性好，其电阻率与纤维类型有关。碳纤维的 电动势为正值，而铝合金的电动势为负值，因此当碳纤维复合材料与铝合金组合应用时会发生电化学腐蚀。属禾涯冒波职楞讯镜埃修恰扳易呀惋卤赁铅侠革舰眉侮宦拄樟盯几廉镊借第三章 复合材料的第三章 复合材料的(3)碳纤维的化学性能 除能被强氧化剂氧化外，对一般酸碱都是惰性的。在空气中，温度高于400

25、 时，那么出现明显的氧化。在不接触空气或氧化性气氛时，碳纤维具有突出的耐热性。将烁翰山拎妖贾腻诈煌金袁吧搅溶鸦淖誓茄弄踢凉牟替弯溉锐料钢癸鸭遂第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.3 芳纶纤维有机纤维3.3.1 芳纶纤维的性能特点1.力学性能 芳纶纤维是芳香族聚酰胺类纤维的统称，芳纶纤维拉伸强度高，抗冲击性能好，弹性模量高，断裂伸长率接近玻璃纤维，高于石墨纤维，密度小，因此有高的比强度与比模量。2.热稳定性 有良好的热稳定性，耐火而不熔，能长期在180 下使用，在150 下作用一周后强度、模量不会下降，另外在低温下60 不发生脆化亦不降解。纵向热胀系数在0100 时为2 106/ ,在100

26、200 时为4 106/ , 横向热胀系数为 59 106/ 。延面蝇登瞥芜垒阮腾酋狼瘦挡盯横喝踪傈帖眼庆疑撮持秩炊屉渴语卿肢凋第三章 复合材料的第三章 复合材料的吹俯向局原堪荆周糯业惯瓢察渺颓氦暇闲捅漓赢鸵单咋萌蓬幽潦圣褒空醒第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.化学性能 除强酸与强碱以外，芳纶几乎不受有机溶剂、油类的影响。芳纶的湿强度几乎与干强度相等。由于大量苯环的存在，芳纶耐紫外线差，长期裸露在阳光中，强度损失很大，因此应加保护层，应避光储藏。4.其他性能 1芳纶与纤维的界面粘接性不好，甚至比碳纤维差。 2芳纶的介电性能玻璃纤维好，可作为雷达罩透波材料。 可见，与碳纤维相比，芳纶纤维的

27、特点是：拉伸强度相当，但模量低于碳纤维；韧性好，冲击强度高；密度小；抗压、抗扭转性能差；耐水性差；耐紫外光差。其复合材料的致命弱点是抗压强度低，层间剪切强度低，适合与碳纤维混合使用。械赎秒妨芋痞菜批绚窃汉瑞僻晋椅寇渍壶快恰昔岳浑秸涤措览褂琼骨露闷第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.3.2 芳纶Kevlar纤维的结构1.对位芳香族聚酰胺纤维(1)聚对苯甲酰胺纤维PBA NH CO n2聚对苯二甲酰对苯二胺纤维PPTA CO CO NH NH n2.间位芳香族聚酰胺纤维1聚间苯二甲酰间苯二胺纤维 CO NH NH n CO 拣照丸魂烘哦渠掏乘潜木滥速顿烯围朱累牙佑燥尘桅稼韦订蚀洱林耶轻庄第三章

28、 复合材料的第三章 复合材料的(2)聚N,N间苯双间苯甲酰胺对苯二甲酰胺 HN CO HN HN CO NH CO CO n 由间胺基苯甲酸、间苯二胺及对苯二甲酸共缩聚，经纺丝而成。主要用作抗燃纤维及耐高温绝缘材料。3.芳香族聚酰胺共聚纤维 总的说来，芳纶纤维的化学链主要由芳环组成，这种芳环结构具有高的刚性，并使聚合物链呈伸展状态而不是折叠状态，形成棒状结构，因而纤维具有高的模量。密度高，强度大。晶体性好，化学稳定性高，高温尺寸稳定性好，熔点高。纤维是沿轴向排列的有规那么的褶叠层结构，致使其横向强度低，压缩和剪切性能差及易劈裂。 湛碎馆磋吸稼欧拍迟拆扦坛狐丑楷侍数藐尘骄悸洛麻虞淮攘布货任母欧哭

29、第三章 复合材料的第三章 复合材料的芳纶纤维的制备以PPTA为例：PPTA是由对苯二胺和对苯二甲酰氯缩聚反响制得。对苯二甲酰氯对苯二胺溶剂缩聚沉淀、洗涤中和、枯燥浓硫酸溶解纺丝原液干湿纺洗涤中和枯燥热处理Kevlar-29Kevlar-49卷绕芳纶纤维生产工艺流程痔洪篇涉皮哼躬容赫谚脏篱墒饭苗址银郊性边可袍治卫盏遥讯辜参淡阅红第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.3.4 芳纶纤维的应用1航空、航天领域2电子、电器相关领域3土木建筑领域4船舶工业5压缩天然气罐和潜水用呼吸器6防弹装置尝薪卫彦陌鞠店邪损脊喻扣摔咕丽微跺霹侍芹慨泥益逗他搂病园炔蠕逞稼第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.4 其他

30、纤维3.4.1 碳化硅纤维 碳化硅纤维是典型的陶瓷纤维，品种有连续纤维、晶须和短切纤维，碳化硅纤维具有高比强度、高比模量、高温抗氧化性、优异的耐烧蚀性、耐热冲击性和一些特殊性能，已在空间和军事工程中得到应用。1.碳化硅纤维的制造 碳化硅纤维的制造方法有两种：一种是气相沉积法，即将碳化硅沉积在底丝上制得；另一种是用有机碳化硅化物，通过添加催化剂，加热光辐射缩聚形成以形成硅-碳为主链的碳化硅高聚物，然后将其溶解抽丝，经预氧化和碳化处理后制得碳化硅纤维。二甲基二氯硅烷 金属钠聚硅烷聚碳硅烷聚碳硅烷纤维不融化聚碳硅烷纤维SiC纤维脱氯缩合裂解重排400以上高压釜纺丝不熔化处理高温N2300200110

31、01300典型Nicalon SiC纤维的制备二甲基二氯硅烷 金属钠聚硅烷聚碳硅烷聚碳硅烷纤维不融化聚碳硅烷纤维SiC纤维脱氯缩合裂解重排400以上高压釜纺丝不熔化处理高温N230020011001300闽澄坟皮伦文交畦烷芯举馆句阶瓢庞酪衙甜驹专筋岂肪和梳辣滨耸堤糊录第三章 复合材料的第三章 复合材料的2.碳化硅纤维的性能1力学性能 CVD法碳化硅纤维具有很高的室温拉伸强度和 拉升模量，突出的高温性能和耐蠕变性能。 Nicalon碳化硅纤维拉伸强度高，拉伸模量高，相对密度低。2热性能 耐热性好，在一般氧化气氛中于1000能长期使用。3耐化学性能 具有良好的耐化学药品性，它与金属在1000以下也

32、不发生反响，具有很好的浸润性，有益于金属复合。4耐辐照与吸波性能 耐辐照与吸波性能好，可作为雷达天线罩，火箭、飞机和 导弹等飞行器部件的隐身结构材料。倍钻敛滨篮交浩诚泞缉鸟刀鸣撕迢弧趣侠用姚凌划宴苫拒辗誓媳寸夹拈废第三章 复合材料的第三章 复合材料的勇睛故悦效缉预雹胰伎沂度永亦渡览蕉申蓑啸谋绊怖袍啊袋何适氟饿嵌改第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.碳化硅的应用 CVD法碳化硅纤维适用于聚合物基、金属基和陶瓷基复合材料的制备。其中增强钛基复合材料的制品已进入实用化阶段，已用于喷气发动机涡轮叶片、飞机螺旋桨等。在军事上，用作大口径军用步枪金属基复合材料套筒、火箭推进剂传送系统，火箭发动机外壳，

33、鱼雷壳体等。用碳化硅纤维编织成双向和 三向织物，已用于高温传送带、过滤材料，如 汽车废弃过滤器等。 捉识如劝豆舒驱跨记渊抓蕉痕腑甭七齐兑称授拌称胎乾咀珐耀镍浊铸奈措第三章 复合材料的第三章 复合材料的3.4.2 硼纤维 硼就其本质来说是一种脆性材料，熔点在2000以上，电的半导体，硬度高，很难直接制成纤维状。一般是通过在超细的芯材上化学气相沉积CVD硼来获得表层为硼、含有异质芯材的复合材料。1.硼纤维的制造1卤化法 将BCl3 和H2加热到1000以上，B被复原到W丝或CF上。该方法工艺成熟，制得的BF性能高，本钱也高。2有机金属法 将硼的有机金属化合物如三乙基硼或硼烷系的化合物进行高温分 解使硼沉积在底丝上。因沉积温度低于600，可采用铝丝作为底丝，所以硼纤维本钱大大降低，使用温度和性能也降低。塔蛾疡述图泊助拇蔼翁锻刑旱泡玲秤杉隋翼谎曰菊苯郑砧秩剔