玻纖樹脂浸透率
⑴ 玻纖布和玻纖
玻璃纖維是一種性能優異的無機非金屬材料。英文原名為:glass fiber或fiberglass 。成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝。最後形成各類產品,玻璃纖維單絲的直徑從 幾 個微米到二十幾米個微米,相當於一根頭發絲的 1/20-1/5 ,每束纖維原絲都有數百根甚至上千根單絲組成,通常作為復材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等,廣泛應用於國民經濟各個領域。
玻璃纖維之特性:
玻璃一般人之觀念為質硬易碎物體,並不適於作為結構用材,但如其抽成絲後,則其強度大為增加且具有柔軟性,故配合樹脂賦予形狀以後終於可以成為優良之結構用材。玻璃纖維隨其直徑變小其強度增高。作為補強材玻璃纖維具有以下之特點,這些特點使玻璃纖維之使用遠較其他種類纖維來得廣泛,發展速度亦遙遙領先其特性列舉如下:
(1)拉伸強度高,伸長小(3%)。
(2)彈性系數高,剛性佳。
(3)彈性限度內伸長量大且拉伸強度高,故吸收沖擊能量大。
(4)為無機纖維,具不燃性,耐化學性佳。
(5)吸水性小。
(6)尺度安定性,耐熱性均佳。
(7)加工性佳,可作成股、束、氈、織布等不同形態之產品。
(8)透明可透過光線.
(9)與樹脂接著性良好之表面處理劑之開發完成。
(10)價格便宜。
玻璃纖維的分類:
玻璃纖維按形態和長度,可分為連續纖維、定長纖維和玻璃棉;按玻璃成分,可分為無鹼、耐化學、高鹼、中鹼、高強度、高彈性模量和抗鹼玻璃纖維等。
生產玻璃纖維的主要原料是:石英砂、氧化鋁和葉蠟石、石灰石、白雲石、硼酸、純鹼、芒硝、螢石等。生產方法大致分兩類:一類是將熔融玻璃直接製成纖維;一類是將熔融玻璃先製成直徑20mm的玻璃球或棒,再以多種方式加熱重熔後製成直徑為 3~80μm的甚細纖維。通過鉑合金板以機械拉絲方法拉制的無限長的纖維,稱為連續玻璃纖維,通稱長纖維。通過輥筒或氣流製成的非連續纖維,稱為定長玻璃纖維,通稱短纖維。借離心力或高速氣流製成的細、短、絮狀纖維,稱為玻璃棉。玻璃纖維經加工,可製成多種形態的製品,如紗、無捻粗紗、短切原絲、布、帶、氈、板、管等。
玻璃纖維按組成、性質和用途,分為不同的級別。按標准級規定(見表),E級玻璃纖維使用最普遍,廣泛用於電絕緣材料;S級為特殊纖維,雖然產量小,但很重要,因具有超強度,主要用於軍事防禦,如防彈箱等;C級比E級更具耐化學性,用於電池隔離板、化學濾毒器;A級為鹼性玻璃纖維,用於生產增強材料。
玻璃纖維 - 主要成分 其主要成分為二氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化硼、氧化鎂、氧化鈉等,根據玻璃中鹼含量的多少,可分為無鹼玻璃纖維(氧化鈉0%~2%,屬鋁硼硅酸鹽玻璃)、中鹼玻璃纖維(氧化鈉8%~12%,屬含硼或不含硼的鈉鈣硅酸鹽玻璃)和高鹼玻璃纖維(氧化鈉13%以上,屬鈉鈣硅酸鹽玻璃)。
玻璃纖維 - 特性,原料及其應用玻璃纖維比有機纖維耐溫高,不燃,抗腐,隔熱、隔音性好(特別是玻璃棉),抗拉強度高,電絕緣性好(如無鹼玻璃纖維)。但性脆,耐磨性較差。玻璃纖維主要用作電絕緣材料,工業過濾材料,防腐、 防潮、隔熱、隔音、減震材料。還可作為增強材料,用來製造增強塑料(見彩圖)或增強橡膠、增強石膏和增強水泥等製品。用有機材料被覆玻璃纖維可提高其柔韌性,用以製成包裝布、窗紗、貼牆布、覆蓋布、防護服和絕電、隔音材料。
生產玻璃纖維用的玻璃不同於其它玻璃製品的玻璃。目前國際上已經商品化的纖維用的玻璃成分如下:
1、E-玻璃 亦稱無鹼玻璃,是一種硼硅酸鹽玻璃。目前是應用最廣泛的一種玻璃纖維用玻璃成分,具有良好的電氣絕緣性及機械性能,廣泛用於生產電絕緣用玻璃纖維,也大量用於生產玻璃鋼用玻璃纖維,它的缺點是易被無機酸侵蝕,故不適於用在酸性環境。
2、C-玻璃亦稱中鹼玻璃,其特點是耐化學性特別是耐酸性優於無鹼玻璃,但電氣性能差,機械強度低於無鹼玻璃纖維10%~20%,通常國外的中鹼玻璃纖維含一定數量的三氧化二硼,而我國的中鹼玻璃纖維則完全不含硼。在國外,中鹼玻璃纖維只是用於生產耐腐蝕的玻璃纖維產品,如用於生產玻璃纖維表面氈等,也用於增強瀝青屋面材料,但在我國中鹼玻璃纖維占據玻璃纖維產量的一大半(60%),廣泛用於玻璃鋼的增強以及過濾織物,包紮織物等的生產,因為其價格低於無鹼玻璃纖維而有較強的競爭力。
3、高強玻璃纖維其特點是高強度、高模量,它的單纖維抗拉強度為2800MPa,比無鹼玻纖抗拉強度高25%左右,彈性模量86000MPa,比E-玻璃纖維的強度高。用它們生產的玻璃鋼製品多用於軍工、空間、防彈盔甲及運動器械。但是由於價格昂貴,目前在民用方面還不能得到推廣,全世界產量也就幾千噸左右。
4、AR玻璃纖維 亦稱耐鹼玻璃纖維,主要是為了增強水泥而研製的。
5、A玻璃 亦稱高鹼玻璃,是一種典型的鈉硅酸鹽玻璃,因耐水性很差,很少用於生產玻璃纖維。
6、E-CR玻璃 是一種改進的無硼無鹼玻璃,用於生產耐酸耐水性好的玻璃纖維,其耐水性比無鹼玻纖改善7~8倍,耐酸性比中鹼玻纖也優越不少,是專為地下管道、貯罐等開發的新品種。
7、D玻璃 亦稱低介電玻璃,用於生產介電強度好的低介電玻璃纖維。
除了以上的玻璃纖維成分以外,近年來還出現一種新的無鹼玻璃纖維,它完全不含硼,從而減輕環境污染,但其電絕緣性能及機械性能都與傳統的E玻璃相似。另外還有一種雙玻璃成分的玻璃纖維,已用在生產玻璃棉中,據稱在作玻璃鋼增強材料方面也有潛力。此外還有無氟玻璃纖維,是為環保要求而開發出來的改進型無鹼玻璃纖維。
玻璃纖維製品品種與用途
1、無捻粗紗
無捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成的。無捻粗紗按玻璃成分可劃分為:無鹼玻璃無捻粗紗和中鹼玻璃無捻粗紗。生產玻璃粗紗所用玻纖直徑從12~23μm。無捻粗紗的號數從150號到9600號(tex)。無捻粗紗可直接用於某些復合材料工藝成型方法中,如纏繞、拉擠工藝,因其張力均勻,也可織成無捻粗紗織物,在某些用途中還將無捻粗紗進一步短切。
(1)噴射用無捻粗紗適合於玻璃鋼噴射成型使用的無捻粗紗要具備如下性能:①良好的切割性,在連續高速切割時產生的靜電少;②無捻粗紗切割後分散成原絲的效率要高,也即分束率高,通常要求90%以上;③短切後的原絲具有優良的覆模性,可覆蓋在模具的各個角落;④樹脂浸透快,易於被輥子輥平並易於驅趕氣泡;⑤原絲筒退解性能好,粗紗線密度均勻,適合於各種噴槍及纖維輸送系統。噴射用無捻粗紗都是由多股原絲絡制而成,每股原絲含200根玻纖單絲。
(2)SMC用無捻粗紗 SMC即片狀模塑料,主要用於壓制汽車部件、浴缸、水箱板、凈化槽、各種座椅等。SMC用無捻粗紗在製造SMC片材時要切成lin(25mm)的長度,分散在樹脂糊中,因此對SMC用無捻粗紗的要求是短切性好,毛絲少,抗靜電性優良,在切割時短切絲不會粘附在刀輥上。對著色的SMC而言,無捻粗紗要在高顏料含量的樹脂糊中被樹脂浸透。通常SMC無捻粗紗一般為2400tex,少數情況下也有用4800tex的。
(3)纏繞用無捻粗紗纏繞法用於製造各種口徑的玻璃鋼管、貯罐等。纏繞用無捻粗紗的號數從1200號到9600號,纏繞大型管道及貯罐多傾向於直接無捻粗紗,如4800tex 的直接無捻粗紗。對纏繞用無捻粗紗的要求如下:①成帶性好,呈扁帶狀;②無捻粗紗退解性好,在從紗筒退解時不脫圈,不形成"鳥巢"狀亂絲;③張力均勻,無懸垂現象;④線密度均勻,一般須小於±7%;⑤無捻粗紗浸透性好,從樹脂槽通過時易為樹脂潤濕及浸透。
(4)拉擠用無捻粗紗 拉擠用於製造斷面一致的各種型材,其特點是玻纖含量高,單向強度大。拉擠用無捻粗紗可以是多股原絲並合的也可以是直接的無捻粗紗,其線密度范圍為1100號到4400號。各種性能要求與纏繞無捻粗紗大體相同。
(5)織造用無捻粗紗無捻粗紗的一個重要用途是織造各種厚度的方格布或單向無捻粗紗織物,它們大多用於手糊玻璃鋼成型工藝中。對強造用無捻粗紗有如下要求:①良好的耐磨性;② 良好的成帶性;③織造用無捻粗紗在織造前需經強制烘乾;④無捻粗紗張力均勻,懸垂度應符合一定標准;⑤無捻粗紗退解性好;⑥無捻粗紗浸透性好。
(6)預型體用無捻粗紗 在預型體工藝中,無捻粗紗被短切並噴附在預定形狀的網上,同時噴少量樹脂使纖維網固定成形,然後將成形的纖維網片移入金屬模具中,注入樹脂熱壓成形,即得製品。對於這種工藝的無捻粗紗的性能要求與對噴射無捻粗紗的要求基本相同。
2、無捻粗紗織物(方格布)
方格布是無捻粗紗平紋織物,是手糊玻璃鋼重要基材。方格布的強度主要在織物的經緯方向上,對於要求經向或緯向強度高的場合,也可以織成單向方格布,它可以在經向或緯向布置較多的無捻粗紗。
對方格布的質量要求如下:①織物均勻,布邊平直,布面平整呈席狀,無污漬、起毛、摺痕、皺紋等;②經、緯密,面積重量,布幅及卷長均符合標准;③卷繞在牢固的紙芯上,卷繞整齊;④迅速、良好的樹脂透性;⑤織物製成的層合材料的干、濕態機械強度均應達到要求。
用方格布鋪敷成型的復合材料其特點是層間剪切強度低,耐壓和疲勞強度差。
3、玻璃纖維氈片
(1)短切原絲氈將玻璃原絲(有時也用無捻粗紗)切割成50mm長,將其隨機但均勻地鋪陳在網帶上,隨後施以乳液粘結劑或撒布上粉末結劑經加熱固化後粘結成短切原絲氈。短切氈主要用於手糊、連續制板和對模模壓和SMC工藝中。對短切原絲氈的質量要求如下:①沿寬度方向面積質量均勻;②短切原絲在氈面中分布均勻,無大孔眼形成,粘結劑分布均勻;③具有適中的干氈強度;④優良的樹脂浸潤及浸透性。
(2)連續原絲氈將拉絲過程中形成的玻璃原絲或從原絲筒中退解出來的連續原絲呈8字形鋪敷在連續移動網帶上,經粉末粘結劑粘合而成。連續玻纖原絲氈中纖維是連續的,故其對復合材料的增強效果較短切氈好。主要用在拉擠法、RTM法、壓力袋法及玻璃氈增強熱塑料(GMT)等工藝中。
(3)表面氈玻璃鋼製品通常需要形成富有樹脂層,這一般是用中鹼玻璃表面氈來實現。這類氈由於採用中鹼玻璃(C)製成,故賦予玻璃鋼耐化學性特別是耐酸性,同時因為氈薄、玻纖直徑較細之故,還可吸收較多樹脂形成富樹脂層,遮住了玻璃纖維增強材料(如方格布)的紋路,起到表面修飾作用。
(4)針刺氈針刺氈或分為短切纖維針刺氈和連續原絲針刺氈。短切纖維針刺氈是將玻纖粗紗短切成50mm,隨機鋪放在預先放置在傳送帶上的底材上,然後用帶倒鉤的針進行針刺,針將短切纖維刺進底材中,而鉤針又將一些纖維向上帶起形成三維結構。所用底材可以是玻璃纖維或其它纖維的稀織物,這種針刺氈有絨毛感。其主要用途包括用作隔熱隔聲材料、襯熱材料、過濾材料,也可用在玻璃鋼生產中,但所制玻璃鋼強度較低,使用范圍有限。另一類連續原絲針刺氈,是將連續玻璃原絲用拋絲裝置隨機拋在連續網帶上,經針板針刺,形成纖維相互勾連的三維結構的氈。這種氈主要用於玻璃纖維增強熱塑料可沖壓片材的生產。
(5)縫合氈 短切玻璃纖維從50mm乃至60cm長均可用縫編機將其縫合成短切纖維或長纖維氈,前者可在若干用途方面代替傳統的粘結劑粘結的短切氈,後者則在一定程度上代替連續原絲氈。它們的共同優點是不含粘結劑,避免了生產過程的污染,同時浸透性能好,價格較低。
4、短切原絲和磨碎纖維
(1)短切原絲短切原絲分干法短切原絲及濕法短切原絲。前者用在增強塑料生產中,而後者則用於造紙。用於玻璃鋼的短切原絲又分為增強熱固性樹脂(BMC)用短切原絲和增強熱塑性樹脂用短切原絲兩大類。對增強熱塑性塑料用短切原絲的要求是用無鹼玻璃纖維,強度高及電絕緣性好,短切原絲集束性好、流動性好、白度較高。增強熱固性塑料短切原絲要求集束性好,易為樹脂很快浸透,具有很好的機械強度及電氣性能。
(2)磨碎纖維 磨碎纖維系由錘磨機或球磨機將短切纖維磨碎而成。磨碎纖維主要在增強反應注射工藝(RRIM)中用作增強材料,在製造澆鑄製品、模具等製品時用作樹脂的填料用以改善表面裂紋現象,降低模塑收縮率,也可用作增強材料。
5、玻璃纖維織物
以下介紹的是以玻璃纖維紗線織造的各種玻璃纖維織物。
(1)玻璃布我國生產的玻璃布,分為無鹼和中鹼兩類,國外大多數是無鹼玻璃布。玻璃布主要用於生產各種電絕緣層壓板、印刷線路板、各種車輛車體、貯罐、船艇、模具等。中鹼玻璃布主要用於生產塗塑包裝布,以及用於耐腐蝕場合。織物的特性由纖維性能、經緯密度、紗線結構和織紋所決定。經緯密度又由紗結構和織紋決定。經緯密加上紗結構,就決定了織物的物理性質,如重量、厚度和斷裂強度等。有五種基本的織紋:平紋、斜紋、緞紋、羅紋和席紋。
(2)玻璃帶 玻璃帶分為有織邊帶和無織邊帶(毛邊帶)主要織防腐是平紋。玻璃帶常用於製造高強度、介電性能好的電氣設備零部件。
(3)單向織物 單向織物是一種粗經紗和細緯紗織成的四經破緞紋或長軸緞紋織物。其特點是在經紗主向上具有高強度。
(4)立體織物立體織物是相對平面織物而言,其結構特徵從一維二維發展到了三維,從而使以此為增強體的復合材料具有良好的整體性和仿形性,大大提高了復合材料的層間剪切強度和抗損傷容限。它是隨著航天、航空、兵器、船舶等部門的特殊需求發展起來的,目前其應用已拓展至汽車、體育運動器材、醫療器械等部門。主要有五類:機織三維織物、針織三維織物、正交及非正交非織造三維織物、三維編織織物和其它形式的三維織物。立體織物的形狀有塊狀、柱狀、管狀、空心截錐體及變厚度異形截面等。
(5)異形織物 異形織物的形狀和它所要增強的製品的形狀非常相似,必須在專用的織機上織造。對稱形狀的異形織物有:圓蓋、錐體、帽、啞鈴形織物等,還可以製成箱、船殼等不對稱形狀。
(6)槽芯織物 槽芯織物是由兩層平行的織物,用縱向的豎條連接起來所組成的織物,其橫截面形狀可以是三角形或矩形。
(7)玻璃纖維縫編織物亦稱為針織氈或編織氈,它既不同於普通的織物,也不同於通常意義的氈。最典型的縫編織物是一層經紗與一層緯紗重疊在一起,通過縫編將經紗與緯紗編織在一起成為織物。縫編織物的優點如下:①它可以增加玻璃鋼層合製品的極限抗張強度,張力下的抗脫層強度以及抗彎強度;②減輕玻璃鋼製品的重量;③表面平整使玻璃鋼表面光滑;④簡化手糊操作,提高勞動生產率。這種增強材料可以在拉擠法玻璃鋼及RTM中代替連續原絲氈,還可以在離心法玻璃鋼管生產中取代方格布。
6、組合玻璃纖維增強材料
70年代以來,出現了把短切原絲氈、連續原絲氈、無捻粗紗織物和無捻粗紗等,按一定的順序組合起來的增強材料,大體有以下幾種:
(1)短切原絲氈+無捻粗紗織物
(2)短切原絲氈+無捻粗紗布+短切原絲氈
(3)短切原絲氈+連續原絲氈+短切原絲氈
(4)短切原比氈+隨機無捻粗紗
(5)短切原絲氈或布+單向碳纖維
(6)短切原絲+表面氈
(7)玻璃布+單向無捻粗紗或玻璃細棒+玻璃布
7、玻璃纖維濕法氈
玻璃纖維無紡布系列產品起源於歐洲,後引入美國、日本、中國等國家。我國先後建立幾條大型生產線,主要技術來自於德國技術如常州的中興天馬、陝西華特。
目前,國內玻璃纖維濕法氈主要分類:
(1)屋面氈 用於改性瀝青防水卷材、彩色瀝青瓦等防水材料的基材;
(2)管道氈 用於石油、天然氣管道的包覆,與瀝青結合防止地下管道腐蝕;
(3)表面氈 玻璃鋼製品的塑形和表面拋光;
(4)貼面氈 用於牆面和天花板,可以防止塗料的開裂、橘皮,多用於裝飾大型會議室、高檔酒店;
(5)地板氈 用作PVC地板的基材;
(6)地毯氈 用作方塊地毯的基材;
(7)覆銅板氈 貼附於覆銅板可增強其沖、鑽性能;
(8)蓄電池隔板氈 用作鋁酸蓄電池隔板氈的基材;
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玻璃纖維行業的現狀及前景
玻璃纖維是非常好的金屬材料替代材料,隨著市場經濟的迅速發展,玻璃纖維成為建築、交通、電子、電氣、化工、冶金、環境保護、國防等行業必不可少的原材料。由於在多個領域得到廣泛應用,因此,玻璃纖維日益受到人們的重視。全球玻纖生產消費大國主要是美國、歐洲、日本等發達國家,其人均玻纖消費量較高。歐洲仍然是玻璃纖維消費的最大地區,用量佔全球總用量的35%。
中國玻璃纖維行業近幾年的快速發展,動力來自國內和國外兩個市場的拉動。國際市場的擴大,既有總需求增長的因素,也有來自國際企業前期因利潤率較低退出行業後,給國內企業在國際市場留下的發展空間;而國內市場的增長,則是來自下游消費行業的快速發展。中國玻璃纖維經過了50多年的發展,已經頗具規模。
2006年,全國累計生產玻璃纖維紗116.07萬噸,同比增長22.18%。其中:池窯產量 89.12萬噸,占生產總量的76.79%。玻璃纖維工業產品銷售率為99.5%,比2005年同期增長2.8個百分點,庫存量減少。2006年企業主營業務成本高達237.44億元,同比增長30.84%。企業克服原材料價格上漲的影響,實現利潤水平又創新高。2006年,行業實現利潤總額25.66億元,同比增長39.65%;實現利稅總額36.85億元,同比增長43.53%。2006年,中國玻璃纖維行業出口創匯11.8億美元,實現貿易順差 4.51億美元,累計出口玻璃纖維及製品79.01萬噸,同比增長38.9%。
2007年1-11月,中國玻璃纖維及製品製造行業累計實現工業總產值37,624,527千元,比上年同期增長了38.07%;累計實現產品銷售收入36,565,839千元,比上年同期增長了38.22%;累計實現利潤總額3,541,052 千元,比上年同期增長了51.08%。
2008年受國際金融危機的影響,中國玻纖出口形勢非常嚴峻,在國際經濟形勢不景氣、當前呈現供大於求的時期,有條件有必要加快開發應用玻纖行業的下游產品,以順應當前國策。重視國內對玻纖紗需求,擴大內需,保持國內經濟持續發展。
長遠來看,中東、亞太基礎設施的加強和改造,對玻纖需求增加了很大的數量,隨著全球在玻纖改性塑料、運動器材、航空航天等方面對玻纖的需求不斷增長,玻纖行業前景仍然樂觀。另外玻纖的應用領域又擴展到風電市場,這可能是玻纖未來發展的一個亮點。能源危機促使各國尋求新能源,風能成為近年來關注的一個焦點,中國在風電領域也開始加大力度投資。到2020年,國內在風力發電領域將投資3500億元,其中,20%(即700億元)左右的領域需要使用玻纖(如風機葉片等方面)。這對中國玻纖企業來說是一個很大的市場。
玻璃纖維布的用途:主要用途建築行業。建築作外牆保溫層用,玻璃鋼行業也有用玻璃纖維布的。主要作用就是增加強度。
玻璃纖維布品種:玻璃纖維網格布,玻璃纖維方格布,玻璃纖維平紋布,玻璃纖維電子布。
⑵ 玻纖是什麼
玻纖是一種從有機玻璃,比如玻璃球,經過高溫溶解,從裡面抽絲,干固後就像棉花一樣織布,很堅實。
⑶ 什麼是透明玻璃鋼,和普通的玻璃鋼有什麼不同
透明玻璃鋼只不過是使用了固化後透光率較高的樹脂罷了,同時,對於內部的玻璃纖維要完全浸透,所以外觀上看起來就成了透明的!
⑷ 玻璃鋼是透明的嗎透明和不透明的玻璃鋼都有嗎
玻璃鋼,即來纖維強化塑料,一自般指用玻璃纖維增強不飽和聚酯、環氧樹脂與酚醛樹脂基體。以玻璃纖維或其製品作增強材料的增強塑料,稱謂為玻璃纖維增強塑料,或稱謂玻璃鋼,注意與鋼化玻璃區別開來。
所以玻璃鋼一般是不透明的。
玻璃鋼產品分類:
玻璃鋼罐:玻璃鋼儲罐,鹽酸儲罐,硫酸儲罐,反應罐,防腐儲罐,化工儲罐,運輸儲罐,食品罐,消防罐等;
玻璃鋼管:玻璃鋼管道,玻璃鋼夾砂管,玻璃鋼風管,玻璃鋼電纜管,玻璃鋼頂管,玻璃鋼工藝管等;
塔器:乾燥塔,洗滌塔,脫硫塔,酸霧凈化塔,交換柱等;
衛生間:衛生間底盤,衛生間頂板。
其他:角鋼,線槽,拉擠型材,三通,四通,玻璃鋼格柵等。
⑸ 玻璃鋼型材是不是分為拉擠法和模壓法
玻璃鋼型材是拉擠還是模壓的,這兩者主要在生產方式有些不同,玻璃鋼拉擠型材主要是將浸透樹脂的玻璃纖維通過拉擠機成型,可以拉出任意長度,適合大批量的生產需要,生產效率高。而玻璃鋼模壓型材是將一定量的預混料或預浸料加入模具內,經加熱、加壓固化成型的方法,模具製造復雜,投資較大,加上受壓機限制,適合於小型產品的生產。
⑹ 玻璃鋼樹脂膩子比重多少
然後把裁剪好的玻璃纖維布浸入樹脂中浸透、玻璃纖維布,等待版固話即可、固化劑、固化劑兌權入樹脂。
糊制過程大概就是這個應該是說接茬,鋪在接茬縫隙上,用膩子勾縫,要不然做好了也特別容易漏水、不飽和樹脂,然後再單另一套東西把促進劑。
不過這個過程還真的需要一個有經驗的師傅才好:用角么機把接茬可能會粘接的地方破光、促進劑,然後擰8成干、滑石粉、固化劑按照比例兌入樹脂內攪拌均勻調和成膩子,然後把滑石粉、促進劑,接茬的地方就是正常的玻璃鋼產品的製作程序
需要的材料
1
⑺ 做玻璃鋼化糞池滑石粉與196樹脂什麼比例
估計您說的是封頭堵,具體沒有固定的比例,只要在手糊時能夠把樹脂浸透就好。滑石粉越多浸透過程越慢,但相對封頭強度會越高,硬度越大,支撐會更好。相對來說成本會降低更多。副作用是會使韌性大大降低,變脆!擠壓或者磕碰會更容易開裂。理想比例100公斤樹脂混入200公斤滑石粉比較理想。河北科力復合材料生產有限公司業務代表許洋13323184966
⑻ 玻璃纖維是幹嘛的
玻璃纖維(英文原名為:glass fiber或fiberglass )是一種性能優異的無機非金屬材料,種類繁多,優點是絕緣性好、耐熱性強、抗腐蝕性好,機械強度高,但缺點是性脆,耐磨性較差。它是以玻璃球或廢舊玻璃為原料經高溫熔制、拉絲、絡紗、織布等工藝製造成的,其單絲的直徑為幾個微米到二十幾米個微米,相當於一根頭發絲的 1/20-1/5 ,每束纖維原絲都由數百根甚至上千根單絲組成。玻璃纖維通常用作復合材料中的增強材料,電絕緣材料和絕熱保溫材料,電路基板等國民經濟各個領域。無捻粗紗
無捻粗紗是由平行原絲或平行單絲集束而成的。無捻粗紗按玻璃成分可劃分為:無鹼玻璃無捻粗紗和中鹼玻璃無捻粗紗。生產玻璃粗紗所用玻纖直徑從12~23μm。無捻粗紗的號數從150號到9600號(tex)。無捻粗紗可直接用於某些復合材料工藝成型方法中,如纏繞、拉擠工藝,因其張力均勻,也可織成無捻粗紗織物,在某些用途中還將無捻粗紗進一步短切。
(1)噴射用無捻粗紗 適合於玻璃鋼噴射成型使用的無捻粗紗要具備如下性能:①良好的切割性,在連續高速切割時產生的靜電少;②無捻粗紗切割後分散成原絲的效率要高,也即分束率高,通常要求90%以上;③短切後的原絲具有優良的覆模性,可覆蓋在模具的各個角落;④樹脂浸透快,易於被輥子輥平並易於驅趕氣泡;⑤原絲筒退解性能好,粗紗線密度均勻,適合於各種噴槍及纖維輸送系統。噴射用無捻粗紗都是由多股原絲絡制而成,每股原絲含200根玻纖單絲。
(2)SMC用無捻粗紗 SMC即片狀模塑料,主要用於壓制汽車部件、浴缸、水箱板、凈化槽、各種座椅
玻璃纖維方格布
等。SMC用無捻粗紗在製造SMC片材時要切成lin(25mm)的長度,分散在樹脂糊中,因此對SMC用無捻粗紗的要求是短切性好,毛絲少,抗靜電性優良,在切割時短切絲不會粘附在刀輥上。對著色的SMC而言,無捻粗紗要在高顏料含量的樹脂糊中被樹脂浸透。通常SMC無捻粗紗一般為2400tex,少數情況下也有用4800tex的。
(3)纏繞用無捻粗紗 纏繞法用於製造各種口徑的玻璃鋼管、貯罐等。纏繞用無捻粗紗的號數從1200號到9600號,纏繞大型管道及貯罐多傾向於直接無捻粗紗,如4800tex的直接無捻粗紗。對纏繞用無捻粗紗的要求如下:①成帶性好,呈扁帶狀;②無捻粗紗退解性好,在從紗筒退解時不脫圈,不形成"鳥巢"狀亂絲;③張力均勻,無懸垂現象;④線密度均勻,一般須小於±7%;⑤無捻粗紗浸透性好,從樹脂槽通過時易為樹脂潤濕及浸透。
(4)拉擠用無捻粗紗 拉擠用於製造斷面一致的各種型材,其特點是玻纖含量高,單向強度大。拉擠用無捻粗紗可以是多股原絲並合的也可以是直接的無捻粗紗,其線密度范圍為1100號到4400號。各種性能要求與纏繞無捻粗紗大體相同。
(5)織造用無捻粗紗 無捻粗紗的一個重要用途是織造各種厚度的方格布或單向無捻粗紗織物,它們大多用於手糊玻璃鋼成型工藝中。對強造用無捻粗紗有如下要求:①良好的耐磨性;②良好的成帶性;③織造用無捻粗紗在織造前需經強制烘乾;④無捻粗紗張力均勻,懸垂度應符合一定標准;⑤無捻粗紗退解性好;⑥無捻粗紗浸透性好。
(6)預型體用無捻粗紗 在預型體工藝中,無捻粗紗被短切並噴附在預定形狀的網上,同時噴少量樹脂使纖維網固定成形,然後將成形的纖維網片移入金屬模具中,注入樹脂熱壓成形,即得製品。對於這種工藝的無捻粗紗的性能要求與對噴射無捻粗紗的要求基本相同。
無捻粗紗織物
方格布是無捻粗紗平紋織物,是手糊玻璃鋼重要基材。方格布的強度主要在織物的經緯方向上,對於要求經向或緯向強度高的場合,也可以織成單向方格布,它可以在經向或緯向布置較多的無捻粗紗。
對方格布的質量要求如下:①織物均勻,布邊平直,布面平整呈席狀,無污漬、起毛、摺痕、皺紋等;②經、緯密,面積重量,布幅及卷長均符合標准;③卷繞在牢固的紙芯上,卷繞整齊;④迅速、良好的樹脂透性;⑤織物製成的層合材料的干、濕態機械強度均應達到要求。
用方格布鋪敷成型的復合材料其特點是層間剪切強度低,耐壓和疲勞強度差。先寫這幾種,還有的可以網路,望採納,謝謝!
⑼ 想了解玻璃纖維的製作工藝和製作流程,越詳細越好,多謝
纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝
一、前言
相比傳統材料,復合材料具有一系列不可替代的特性,自二次大占以來發展很快。盡管產量小(據法國Vetrotex公司統計,2003年全球復合材料達700萬噸),但復合材料的水平已是衡量一個國家或地區科技、經濟水平的標志之一。美、日、西歐水平較高。北美、歐洲的產量分別佔全球產量的33%與32%,以中國(含台灣省)、日本為主的亞洲佔30%。中國大陸2003年玻班纖維增強塑料(玻璃纖維與樹脂復合的復合材料、俗稱「玻璃鋼」)逾90萬噸,已居世界第二位(美國2003年為169萬噸,日本不足70萬噸)。
復合材料主要由增強材料與基體材料兩大部分組成:
增強材料:在復合材料中不構成連續相賦於復合材料的主要力學性能,如玻璃鋼中的玻璃纖維,CFRP(碳纖維增強塑料)中的碳纖維素就是增強材料。
基體:構成復合材料連續相的單一材料如玻璃鋼(GRP)中的樹脂(本文談到的環氧樹脂)就是基體。 y
按基體材料不同,復合材料可分為三大類:
樹脂復合材料
金屬基復合材料
無機非金屬基復合材料,如陶瓷基復合材料。
本文討論環氧樹脂基復合材料。
1、為什麼採用環氧樹脂做基體?
固化收縮率代低,僅1%-3%,而不飽和聚酯樹脂卻高達7%-8%;
粘結力強;
有B階段,有利於生產工藝;
可低壓固化,揮發份甚低;
固化後力學性能、耐化學性佳,電絕緣性能良好。
值得指出的是環氧樹脂耐有機溶劑、耐鹼性能較常用的酚醛與不飽和聚酯權勢脂為佳,然耐酸性差;固化後一般較脆,韌性較差。
2、環氧玻璃鋼性能(按ASTM)
以FW(纖維纏繞)法製造的玻纖增強環氧樹脂的產品為例,將其與鋼比較。
表1 GF/EPR與鋼的性能比較
玻璃含量 GF/EPR(玻纖含量80wt%) AISI1008 冷軋鋼
相對密度 2.08 7.86 V
拉伸強度 551.6Mpa 331.0MPa
拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa
伸長率 1.6% 37.0%
彎曲強度 689.5MPa
彎曲模量 34.48GPa
壓縮強度 310.3MPa 331.0MPa
懸臂沖擊強度 2385J/m
燃燒性(UL-94) V-O
比熱容 535J/kg•k 233J/kg•k
膨脹系數 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1
熱變形溫度 204ºC(1.82MPa)
熱導率 1.85W/m•k 33.7W/m•k
介電強度 11.8×106V/m
吸水率 0.5%(24h)
表2 幾種常用材料與復合材料的比強度和比模量
材料名稱 密度g/cm3 拉伸強度×104MPa 彈性模量×106MPa 比強度×106cm 比模量×109cm
鋼 7.8 10.10 20.59 0.13 0.27
鋁 2.8 4.61 7.35 0.17 0.26
鈦 4.5 9.41 11.18 0.21 0.25
玻璃鋼 2.0 10.40 3.92 0.53 0.21
碳纖維/環氧樹脂 1.45 14.71 13.73
碳纖維/環氧樹脂 1.6 1049 23.54
芳綸纖維/環氧樹脂 1.4 13.73 7.85
硼纖維/環氧樹脂 2.1 13.53 20.59
硼纖維/鋁 2.65 9.81 19.61 0.75 c2
二、纖維增強環氧樹脂復合材料成型工藝簡介
1、手糊成型 (hand lay up)
(1)概要 依次在模具表面上施加
脫模劑
膠衣
一層粘度為0.3-0.4PaS的中等活性液體熱固性樹脂(須待膠衣凝結後)
一層纖維增強材料(玻纖、芳綸、碳纖維......),纖維增強材料有表面氈、無捻粗紗布(方格布)等幾種。以手持輥子或刷子使樹脂浸漬纖維增強材料,並驅除氣泡,壓實基層。鋪層操作反復多次,直到達到製品的設計厚度。
樹脂因聚合反應,常溫固化。可加熱加速固化。
(2)原材料 F gb NG ^
樹脂 不飽和聚酯樹脂、已烯基酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂等。
纖維 玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難於手工將樹脂浸透,亦可用。
芯材 任意。
(3)優點
1)適合少量生產;
2)可室溫成型,設備投資少,模具折舊費低;
3)可製造大型製品和型狀復雜產品;
4)樹脂和增強材料可自由組合,易進行材料設計;
5)可採用加強筋局部增強,可嵌入金屬件;
6)可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面(如開模成型則一面不平滑);
7)玻纖含量較噴射成型高。
無捻粗紗布 50%左右
織物 35%-45%
短切原絲氈 30%-40%
(4)缺點
1)屬於勞動密集型生產,產品質量由工人訓練程度決定; ;
2)玻纖含量不可能太高;樹脂需要粘度較低才易手工操作,溶劑/苯乙烯量高,力學與熱性能受限制;
3)手糊用樹脂分子量低;通常可能較分子量高的樹脂有害於人的健康和安全。
(5)典型產品
艦艇、風力發電機葉片、游樂設備、冷卻塔殼體、建築模型。
2、樹脂傳遞成型(RTM)
(1)概要
RTM是一種閉模低壓成型的方法。
將纖維增強材料置於上下模之間;合模並將模具夾緊;在壓力下注射樹脂;樹脂固化後打開模具,取下產品。
樹脂膠凝過程開始前,必須讓樹脂充滿模腔,壓力促使樹脂快速傳遞到模個內,浸漬纖維材料。
RTM是一低壓系統,樹脂注射壓力范圍0.4-0.5MPa,當製造高纖維含量(體積比超過50%)的製品,如航空航天用零部件時,壓力甚至達0.7MPa。
纖維增強材料有時可預先在一個模具內預成型大致形狀(帶粘結劑),再在第二個模具內注射成型。 為了提高樹脂浸透纖維能力,可選擇真空輔助注射(VARI-vacuum saaistedrsin injection)。
注意樹脂一經將纖維材料浸透,樹脂注口要封閉,以便樹脂固化。注射與固化可在室溫或加熱條件下進行。模具可以復合材料與鋼材料 製作。若採用加熱工藝。宜用鋼模。
(2)原材料
樹脂:一般多用環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛;當加溫時,高溫樹脂台雙馬列來醯亞胺樹脂亦可用。
法國 Vetrotex公司開發了熱塑性樹脂RTM。
纖維:任意。常用玻纖連續氈、縫編材料(其纖維間的縫隙得於樹脂傳遞)、無捻粗紗布;玻纖與熱塑性塑料的復合紗及其織物與片材(法國Vetrotex商品名TWINTEX)。
芯材:不用蜂窩,因蜂窩空格全被樹脂填滿,壓力會導致其破壞。可用耐溶劑發泡材料PU、PP、CL、VC等。
(3)優點
1)製品纖維含量可較高,未被樹脂浸得部分非常少;
2)閉模成型,生產環境好;
3)勞動強度低,對工人技術熟練程度的要求也比手糊與噴射成型低;
4)製品兩面光,可作有表面膠衣的製品,精度也比較高;
5)成型周期較短;
6)產品可大型化;
7)強度可按設計要求具有方向性;
8)可與芯村、嵌件一體成型;
9)相對注射設備與模具成本較低。
(4)缺點
1)不易製作較小產品;
2)因要承壓,故模具較手糊與噴射工藝用模具要重和復雜,價位也高一些;
3)能有未被浸漬的材料,導致邊角料浪費。
(5)典型產品
小型飛機與汽車零部件、客車座椅、儀表殼
3、纖維纏繞(FW)
(1)概要
通常採用直接無捻粗紗作為增強材料。粗紗排列在紗架上。粗紗自紗架上退繞,通過張力系統、樹脂槽、繞絲嘴,由小車帶動其往復移動並纏繞在回轉的芯軸(模)上。纖維纏繞角度與纖維排列密度根據強度設計,並由芯軸(模)轉速與小車往復速度之比,精確地控制。固化後將纏繞的復合材料製品脫模。
對某些兩端密閉的產品不用脫模,芯模即包在復合材料產品內,作為內襯。
(2)原材料
樹脂:任意。環氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛樹脂。
纖維:任意。無捻粗紗、縫編和無紡織物。生產管罐時,常用表面氈、短切原絲作為內襯材料。
芯材:可用。雖然復合材料製品通常是單一殼體,一般不用。
(3)優點
1)因為纖維逕直以合理的線形鋪設,承擔負荷,故復合材料製品的結構特性可非常高;
2)由於同內襯層組合,可製得耐腐蝕、耐壓、耐熱的製品;
3)可製造兩端封閉的製品;
4)鋪放材料快、經濟、用無捻粗紗,材料費用低;
5)可採用樹脂計量,然浸膠後的纖維通過擠膠或口模,控制樹脂含量;
6)可大理生產和自動化;
7)機械成型,復合材料材質及方向性均勻,質量穩定。
(4)缺點
1)製品形狀限於圓柱形或其它回轉體;
2)纖維不易沿製品長度方向精確排列;
3)對於大型製品,芯模成本高;
4)成品外表不是「模製」的,不盡人意;
5)對於承受壓力的製品,如選擇樹脂不合適或無內襯,就易發生滲漏。
(5)典型產品 '
管道、貯罐、氣瓶(消防呼吸氣瓶、壓縮天然氣瓶等)、固體火箭發動機殼體。
4、RIM(Reaction Injection Molding一反應注射成型)
(1)概要
將兩種或兩種以上的組分在混合區低壓(0.5MPa)混合後,即在低壓(0.5-1.5MPa)下注射到閉模中反應成型,此即為工藝過程。若組分一為多元醇,一為異氰酸酯,則反應生成聚氨酯 。為增加強度,可直接在一種組分內行加入磨碎玻纖原絲和(或)填料。弈可採用長纖維(如連續纖維氈、織物、復合氈、短切原絲等的預成型物等)增強,在注射前,將長纖維增強材料預先置模具內。用此法可得到高力學性能的製品。這種工藝稱為SRIM(Structural Reaction Injection Molding-結構反應注射成型)。
(2)原材料
樹脂:常用聚氨酯體系或聚氨酯/脲混合體系;亦可採用環氧、尼龍、聚酯等基本;
纖維:常用長0.2-0.4mm的磨碎玻璃纖維;
芯材:不用。
(3)優點
1)製造成本比熱塑性塑料注射工藝低;
2)可製造大尺寸、開頭復雜的產品;
3)固化快,適於快速生產。
(4)缺點
採用磨碎玻璃纖維增強原料費用高,薦用礦物復合材料取代之。
(5)主要產品
汽車儀表盤、保險杠、建築門、窗、桌、沙發、電絕緣件。
5、拉擠成型 (Pultrusion)
(1)概要
主要採用玻璃纖維無捻粗紗(使用前預先放置在紗架上),它提供縱向(沿生產線方向)增強。
其它類型的增強有連續原絲氈、織物等,它們補充橫向增強,表面氈則用於提高成品表面質量。樹脂中可加入填料,改進型材料性能(如阻燃),並降低成本。
拉擠成型的程序是
1)使玻璃纖維增強材料浸漬樹脂;
2)玻璃纖維預成型後進入加熱模具內,進一步浸漬(擠膠)、基本樹脂固化、復合材料定型;
3)將型材按要求長度切斷。 現在已有變截面的、長度方向呈弧型的拉擠製品成型技術。 拉擠成型將增強材料浸漬樹脂有兩種方式:
膠槽浸漬法:通常採用此法,即將增強材料通過樹脂槽浸膠,然後進入模具。此法設備便宜作業性好,適於不飽和聚酯樹脂,乙烯基酯樹脂。
注入浸漬法(圖6):玻纖增強材料進入模具後,被注入模具內的樹脂所浸漬。此法適於凝膠時間短、粘度高、生產附產物的樹脂基體,如酚醛、環氧、雙馬來醯亞胺樹脂。
(2)原材料
樹脂:常用不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、酚醛樹脂;
纖維:拉擠用玻璃纖維無捻粗紗、連續氈、縫編氈、縫編復合氈、織物、玻纖表面氈、聚酯纖維表面氈等;
芯材:一般不用,現有以PU發泡材料為芯材,外為連續拉擠框型型材,作為保溫牆板的。
(3)優點
1)典型拉擠速度0.5-2m/min,效率較高,適於大批量生產,製造長尺寸製品;
2)樹脂含量可精確控制;
3)由於纖維呈縱向,且體種比可較高(40%-80%),因而型材軸向結構特性可非常好;
4)主要用無捻粗紗增強,原材料成本低,多種增強材料組合使用,可調節製品力學性能;
5)製品質量穩定,外觀平滑。
(4)缺點
1)模具費用較高;
2)一般限於生產恆定橫截面的製品。
(5)典型產品
建築屋頂橫梁、椽子、門窗框架型材、牆板、石油開采抽油桿、帳篷竿、梯子、橋梁、工具把、手機微波站罩殼、汽車板簧、傳動軸、電纜管、光纖光纜芯、釣魚竿、隔柵、汽車空調器罩、擴軌罩。 0}1x p* V
6、真空袋法法成型(Vacuum bag process)
(1)概要 :
此法是手糊法與噴射法的延伸。將手糊或噴射好的積層在樹脂的A階段與模具在一 起,在積層上覆以橡膠袋,周邊密封,在後用真空泵抽真空,積層從而受到不大於1個氣壓的壓力,而被壓實、成型。
(2)原材料
樹脂:主要採用環氧樹脂、酚醛樹脂。不飽和聚酯樹脂與乙烯基酯樹脂則因真空泵將樹脂中的苯乙烯(交聯劑)過度抽出,可能會造成問題,故一般不用;
纖維:同手糊法;
芯材:任意。
(3)優點
1)採用普通的濕法鋪層技術,通常可獲得高纖維含量的製品;
2)可製造大尺寸產品;
3)產品兩面光;
4)較濕法鋪層浸膠孔隙率低;
5)由於壓力,樹脂流經結構纖維,纖維得以較好地浸漬樹脂;
6)有利於操作人員健康和安全;真空袋減少了固化時逸出的揮發性物質。
(4)缺點
1)額外的工藝過程增加了勞動力和袋材成本;
2)要求操作人員有較高的技術熟練水平;
3)樹脂混合和含量控制基本上仍然取決於操作人員的技術;
4)生產效率不高。
(5)典型產品
艇、賽車、芯材粘結、飛機鼻錐雷達罩、機翼、方向舵。
7、樹脂膜熔浸成型(RFI-Resin Film Infusion)
(1)概 要
將干強物與樹脂片(樹脂片系放在一層脫模紙上提供)交替鋪放在模具內。鋪層被真空袋包覆,藉真空泵抽真空,將干織物內空氣抽出。然後加熱,令樹脂熔化並流浸已抽出空氣的織物,然後經過一事實上時間即固化。
(2)原材料
樹脂:一般僅用環氧樹脂; ¬
纖維:任意;
芯材:許多種芯材都可以使用,由於工藝過程中溫度高,對PVC泡沫需要專門處理,以免泡沫損壞。
(3)優點
1)空隙率低,可精確獲得高的纖維含量;
2)鋪層清潔,有利於健康和安全(似預浸);
3)可較預浸法成本低,此為主要的優點;
4)由於樹脂僅能過織物厚度方向傳遞,故樹脂未浸到白斑區可較SCRIMP(西曼復合材料公司樹脂參入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process)少。
(4)缺點
1)目前僅用於宇航工業,還未推廣;
2)雖然宇航工業用高壓釜系統產非總是需要,但加熱室和真空袋系統對於復合材料固化,總是不可少的;
3)模具要求能經受樹脂膜片的工藝溫度(低溫固化即需60-100ºC);
4)要求所用芯材能經受工藝溫度和壓力;
(5)典型產品
飛機雷達罩、艦艇聲納整流罩。
8、預浸料(高壓釜)成型
(1)概要
預先在加熱、加壓或使用溶劑的條件下,將織物和(或)纖維預先用預催化樹脂預浸漬。固化劑大多能在環境溫度下,讓預浸材料貯存幾周或幾個月,仍能保質使用。當要延長保持期,材料須在冷凍條件下貯存。樹脂通常在環境溫度下呈臨界固態。故觸摸預浸材料時有輕微的黏附感,象膠帶似的。製作單向預浸漬材料的纖維直接由紗架下來,與樹脂結合。預浸漬材料用手或機械鋪於模具表面,通過真空袋抽真空,並通常加熱到120-180ºC。使樹脂重新流動,並最終固化。盛開附加壓力通常藉助高壓釜(實際上是一座壓力加熱罐)提供,它能對鋪層施加達5個大氣壓的壓力。
(2)原材料
樹脂:通常用環氧樹脂,不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂及高溫樹脂,如聚醯亞胺、氰酸酯、雙馬來醯亞胺樹脂等;
纖維:任意。雖然由於在工藝過程中,高溫分對芯材有些影響,需要採用某些專門的泡沫芯材。
(3)優點
1)預浸材料製造人員可精確地調整樹脂/固化劑水平和樹脂在纖維中的含量;可以可靠地得到高纖維含量。
2)材料於操作人員十分安全,無礙健康,操作清潔;
3)單向帶纖維成本最低,因為毋須將纖維預先轉為織物的二次加工過程;
4)由於製造過程採用可滲透的高粘度樹脂,樹脂化學性能力學和熱性能可以是最適宜的;
5)材料有效時間長(室溫下可保質數月),這意味著可優化結構、復合材料易鋪層;
6)可能實現自動化和節省勞動力。
(4)缺點
1)對於預浸織物,材料成本高;
2)通常要對高壓釜固化復合材料製品,耗費大、作業慢、製品尺寸受限制;
3)模具需能承受作業溫度;
4)芯材需要承受作業溫度和壓力。
(5)典型產品
飛機結構復合材料(如機翼和尾翼)、衛星與運載火箭結構件(太陽能電池基板、夾層結構板、衛星介面支架、火箭整流罩等)、賽車、運動器材(如網球拍、滑雪板等)。
9、低溫 固化預浸料成型
(1)概要
低溫固化預浸料完全按通常的預浸料方法制備,但樹脂的化學性質使其得以在60-100ºC溫度下固化。在60ºC時,材料可操作保持期可小到限於1個星期,但亦可延長到幾個月。樹脂系統的流動截面適於採用真空袋壓力,避免採用高壓釜。
(2)材料 |
樹脂:一般僅採用環氧樹脂;
纖維:任意,同通常的預浸料;
芯材:任意,雖然一般 的PVC泡沫需要特別注意。
(3)優點
1)具有傳統預浸料法所具備的(1)-(6)條優點;
2)模具材料較便宜,如木材亦可用,因其固化溫度較低故;
3)可容易地製造大型結構。因為僅需真空袋壓力;固化溫度低,可採用簡單的熱空氣循環加熱室(經常就地建造大於製品的加熱室 )
4)可採用普通的PVC泡沫芯材,略作處理即可;
5)能耗低。
(4)缺點
1)材料成本仍高於預浸織物;
2)需加熱室和真空袋系統,以固化製品;
3)模具需能經受高於環境溫度的溫度(常用60-100ºC);
4)仍有能耗,因需高於環境溫度固化。
(5)典型產品
高性能風力發電機葉片、賽艇、救生艇、火車用零部件。
10、SCRIMP,RIFT,VARTM
圖11 SCRIMP,RIFT,VARTM示意圖
(1)概要
SCRIMP(Seeman Composite Infusion Molding Process—西曼復合材料公司樹脂滲透成型法),RIFT(Resin Infusion umder Flexibe Tooling—柔性模具樹脂滲透法) ,VARTM(Vscuum Assisted Transfer Molding—真空輔助樹脂傳遞成型)這三種工藝原理相似。
將織物作為干鋪層材料入模內,如同RTM。然後覆以剝離保護層和縫編非結構織物。整個鋪層用真空袋覆罩好。袋無滲漏後,讓樹脂流到積層。樹脂很容易流經非結構織物而在整個鋪層分布。SCRIMP法在真空袋與鋪層之間可置加壓模塊,利於提高製作表觀與結構密實度。
(2)材料
樹脂:常和環氧樹脂、不飽和聚酯和乙烯基酯樹脂;
纖維:任意種類普通織物。這些工藝方法縫編材料很好用,因其間隙使得樹脂快速流動;
芯材:除蜂窩外,各種芯材均可用。
(3)優點
1)同RTM,但製品僅一面光,不似RTM兩面光;
2)由於模具一半是真空袋,主模具僅需較低強度,故模具成本甚低;
3)可製造大尺寸產品;
4)通常的濕法鋪層工具可改進以用於這些成型法;
5)一次作業即可生產芯材結構。
(4)缺點
1)要完成好相對復雜的操作過程;
2)樹脂粘度必須非常低,限制了製品的力學性能;
3)鋪層未浸到樹脂而造成的廢品浪費甚大;
4) SCRIMP的一些工藝要素已被專利所限。
(5)典型產品
小艇半成品、列車和卡車車身面板。