先進復合材料成型工藝圖解

第1章 復合材料成型原材料與輔助材料

1.1 復合材料成型原材料 1

1.1.1 預浸料 1

1.1.2 纖維織物 3

1.1.3 基體樹脂 3

1.2 輔助材料 4

1.2.1 真空袋膜 4

1.2.2 密封膠帶 5

1.2.3 脫模劑 5

1.2.4 隔離膜 6

1.2.5 透氣氈 6

1.2.6 吸膠氈 7

1.2.7 壓敏膠帶 7

第2章 預成型體

2.1 自動鋪放 8

2.1.1 自動鋪帶 8

2.1.2 自動鋪絲 10

2.1.3 自動鋪放的國內(nèi)外發(fā)展 11

2.2 熱隔膜 13

2.3 纖維預成型體 16

2.3.1 纖維預成型體的工藝性 16

2.3.2 纖維預成型技術(shù) 17

2.3.3 纖維紡織預成型體 19

參考文獻 23

第3章 熱壓罐成型

3.1 熱壓罐結(jié)構(gòu) 24

3.2 熱壓罐工藝流程 27

3.3 熱壓罐工藝基礎(chǔ)研究 39

3.3.1 整體共固化成型技術(shù) 39

3.3.2 固化變形 43

3.4 熱壓罐工藝的應用與發(fā)展 44

參考文獻 46

第4章 真空輔助成型

4.1 概述 47

4.1.1 真空輔助工藝特點 48

4.1.2 主要缺陷 49

4.1.3 技術(shù)要求 49

4.2 真空輔助工藝中幾種特殊輔助材料 49

4.3 真空輔助成型工藝流程 51

4.4 真空輔助成型工藝基礎(chǔ)研究 60

4.4.1 增強材料預成型體滲透率與測試方法 60

4.4.2 樹脂工藝窗口 63

4.4.3 樹脂流道設(shè)計 64

4.4.4 樹脂流動模擬 67

4.5 真空輔助成型工藝的發(fā)展與應用 70

參考文獻 71

第5章 RTM成型

5.1 RTM成型基本原理 72

5.2 RTM成型模具 73

5.3 RTM樹脂 73

5.4 RTM成型工藝流程 78

5.4.1 模具設(shè)計與制造 78

5.4.2 預成型體制備 79

5.4.3 合模與注膠 80

5.4.4 固化與脫模 81

5.5 RTM成型工藝發(fā)展與應用 81

參考文獻 84

第6章 模壓工藝

6.1 工藝原理 85

6.1.1 模壓成型定義 85

6.1.2 模壓成型工藝的特點 85

6.1.3 模壓成型工藝 86

6.2 工藝選材 91

6.2.1 模壓料的種類 91

6.2.2 典型模壓料的制備工藝 95

6.3 工藝過程 115

6.3.1 模壓工藝流程 115

6.3.2 模壓工藝過程 115

6.4 案例分析及難點指導 122

6.4.1 控制器殼體模壓成型（SMC） 122

6.4.2 出氣罩殼體模壓成型（酚醛模壓料） 130

6.4.3 氣門室體模壓成型 139

參考文獻 1442100433B

《先進復合材料成型工藝圖解》采用大量試驗過程中的圖像資料，論述了復合材料構(gòu)件制造中應用的熱壓罐成型技術(shù)、真空輔助成型技術(shù)、RTM成型技術(shù)、模壓成型工藝以及自動鋪放技術(shù)等的成型工藝原理、工藝流程、操作方法，不同工藝使用到的不同設(shè)備、原材料、輔助材料，各種工藝容易產(chǎn)生的不同缺陷與防治方法等。

本書淺顯易懂，既適合初學者作為速成教材，也適用于復合材料結(jié)構(gòu)制造操作人員作為作業(yè)指導書使用。

第1章先進復合材料加工技術(shù)概述1

1.1先進復合材料概述1

1.2復合材料的分類2

1.3先進復合材料的性能3

1.4先進復合材料的研發(fā)動態(tài)5

1.5先進復合材料的應用6

1.6先進復合材料的切削加工特點7

1.7先進復合材料切削加工技術(shù)的研究現(xiàn)狀8

1.7.1復合材料切削機理的研究8

1.7.2復合材料切削刀具材料及結(jié)構(gòu)參數(shù)的改進9

1.7.3復合材料特種加工技術(shù)的研究10

1.7.4復合材料表面質(zhì)量評價技術(shù)的研究11

第2章復合材料的原材料122.1纖維12

2.1.1陶瓷纖維12

2.1.2玻璃纖維13

2.1.3高熔點金屬纖維15

2.1.4碳纖維16

2.1.5硼纖維18

2.1.6SiC纖維19

2.1.7Al2O3纖維與鋁硅酸鹽纖維20

2.1.8Si3N4系纖維21

2.1.9ZrO2系纖維21

2.1.10BN系、AlN系纖維23

2.1.11芳綸纖維23

2.2晶須24

2.2.1SiCw、Si3N4w24

2.2.2鈦酸鉀晶須25

2.2.3硼酸鋁晶須26

2.2.4氧化鋅晶須27

2.2.5石墨晶須27

2.3顆粒28

2.4基體29

2.4.1聚合物基體30

2.4.2金屬基體31

2.4.3陶瓷基體31

第3章復合材料的強韌性與界面行為40

3.1復合材料的增強機理40

3.1.1顆粒增強原理40

3.1.2單向排列連續(xù)纖維增強復合材料41

3.1.3短纖維增強原理44

3.2復合材料的韌性45

3.2.1材料斷裂機理45

3.2.2對斷裂能量的貢獻49

3.2.3準臨界裂紋的擴展52

3.3復合材料的界面特征與分類54

3.3.1界面特征54

3.3.2界面分類55

3.4復合材料界面的結(jié)合機理55

3.4.1力學結(jié)合55

3.4.2殘余應力55

3.5復合材料的界面強度與界面行為56

3.5.1界面強度56

3.5.2界面行為59

第4章金屬基復合材料62

4.1金屬基復合材料的種類及性能特點62

4.1.1顆粒增強金屬基復合材料62

4.1.2纖維增強金屬基復合材料63

4.1.3晶須增強金屬基復合材料64

4.2金屬基復合材料的應用64

4.2.1應用領(lǐng)域及現(xiàn)狀64

4.2.2發(fā)展方向及趨勢66

4.3金屬基復合材料的切削加工性67

4.3.1切削加工機理68

4.3.2已加工表面粗糙度69

4.3.3已加工表面的硬化69

4.3.4已加工表面的殘余應力70

4.3.5已加工表面形貌71

4.3.6刀具材料的選用及其磨損機理72

4.4金屬基復合材料的車削加工73

4.4.1鈦基復合材料(TiCp TiBw)/TC4的車削73

4.4.2鋁基復合材料SiCp/ZL109的車削79

4.4.3鋁基復合材料Al2O3/Al的激光加熱輔助車削81

4.5金屬基復合材料的銑削加工82

4.5.1顆粒增強鋁基復合材料的普通銑削82

4.5.2顆粒增強鋁基復合材料的高速銑削85

4.5.3SiCp/Al復合材料的銑磨加工89

4.6金屬基復合材料的鉆削加工90

4.6.1ZL109合金復合材料的鉆削90

4.6.2SiCp/Al復合材料的鉆削仿真93

4.7金屬基復合材料的磨削加工96

4.7.1磨削力96

4.7.2磨削表面粗糙度97

4.7.3磨削加工表面形貌98

4.8金屬基復合材料的特種加工101

4.8.1激光表面處理101

4.8.2電火花加工102

4.8.3超聲振動加工106

第5章陶瓷基復合材料115

5.1陶瓷基復合材料的種類及性能特點115

5.2陶瓷基復合材料的制備116

5.2.1陶瓷基復合材料的制備方法116

5.2.2陶瓷基復合材料的成型工藝119

5.3陶瓷基復合材料的應用120

5.3.1應用領(lǐng)域及現(xiàn)狀120

5.3.2發(fā)展方向及趨勢121

5.4陶瓷基復合材料的切削加工性123

5.5陶瓷基復合材料的車削加工123

5.6陶瓷基復合材料的銑削加工126

5.7陶瓷基復合材料的鉆削加工129

5.8陶瓷基復合材料的磨削加工136

5.8.1纖維增強陶瓷基復合材料磨削機理研究136

5.8.2纖維增強陶瓷基復合材料磨削表面形貌與磨屑分析137

5.8.3磨削參數(shù)對表面粗糙度的影響140

5.9陶瓷基復合材料的特種加工141

第6章聚合物基復合材料144

6.1聚合物基復合材料的種類及性能特點144

6.2聚合物基復合材料的制備145

6.3聚合物基復合材料的力學性能148

6.3.1熱固性復合材料148

6.3.2熱塑性復合材料149

6.4聚合物基復合材料的應用150

6.4.1聚合物基復合材料在航空航天工業(yè)上的應用151

6.4.2聚合物基復合材料在其他工業(yè)產(chǎn)品上的應用151

6.5聚合物基復合材料的切削加工152

6.5.1聚合物基復合材料的常規(guī)機械加工方法152

6.5.2聚合物基復合材料的特種加工方法153

6.5.3聚合物基碳纖維復合材料的切削加工153

6.5.4聚合物基玻璃纖維復合材料的切削加工154

6.5.5聚合物基復合材料的鉆削分層對策及鉆削優(yōu)化試驗156

6.5.6CFRP復合材料制孔過程仿真與試驗分析160

第7章碳/碳復合材料1697.1碳/碳復合材料概述169

7.2碳/碳復合材料的制造工藝170

7.2.1預制件的制造170

7.2.2碳/碳的致密化工藝173

7.2.3石墨化175

7.3碳/碳復合材料的性能及應用175

7.3.1碳/碳復合材料的性能175

7.3.2碳/碳復合材料的應用177

7.4碳/碳復合材料的切削加工178

7.4.1碳纖維復合材料的切削加工工藝178

7.4.2切削工藝對復合材料表面質(zhì)量的影響181

7.4.3碳/碳復合材料切削加工實例182

7.4.4碳/碳復合材料的特種加工技術(shù)185

7.4.5復合材料表面質(zhì)量評價186

第8章復合材料高效加工刀具技術(shù)187

8.1復合材料的孔加工刀具187

8.1.1碳纖維復合材料的孔加工187

8.1.2芳綸纖維、紙蜂窩及其夾層結(jié)構(gòu)復合材料的孔加工189

8.1.3山特維克可樂滿復合材料孔加工刀具191

8.1.4伊斯卡復合材料孔加工刀具192

8.2復合材料的銑削加工刀具193

8.2.1碳纖維復合材料的銑削加工刀具193

8.2.2芳綸纖維、紙蜂窩及其夾層結(jié)構(gòu)復合材料的銑削加工刀具195

8.3復合材料的車削加工刀具197

8.4加工復合材料的類金剛石涂層刀具198

8.4.1類金剛石涂層198

8.4.2DLC涂層刀具加工實例199

8.4.3加工碳纖維復合材料用整體硬質(zhì)合金涂層刀具199

8.5復合材料加工刀具面臨的挑戰(zhàn)200

參考文獻201

輥壓成型工藝和切削、磨削工藝相比，它不僅生產(chǎn)效率高、節(jié)約材料，而且產(chǎn)品強度高、質(zhì)量穩(wěn)定，這種工藝特別適于加工的特長短難于切削的工件，尤其對年產(chǎn)上百萬件大批量的產(chǎn)品，采用輥壓成型工藝最為有利，經(jīng)濟效益也最為可觀。

先進復合材料在航空航天中的應用日趨廣泛，其連接結(jié)構(gòu)的強度是結(jié)構(gòu)安全性的核心問題之一?！断冗M復合材料連接結(jié)構(gòu)分析方法》基于國內(nèi)外先進復合材料連接結(jié)構(gòu)分析基礎(chǔ)及作者在該領(lǐng)域的研究成果和經(jīng)驗總結(jié)，結(jié)合理論和實踐系統(tǒng)地闡述了復合材料的基本概念、復合材料結(jié)構(gòu)分析的理論基礎(chǔ)和有限元分析技術(shù)、先進復合材料機械連接和膠接連接的基本知識和強度預測的典型分析方法，以及典型分析方法的應用實例和試驗驗證。

《先進復合材料連接結(jié)構(gòu)分析方法》可作為航空、航天專業(yè)、力學專業(yè)研究生的教科書，也可供飛機結(jié)構(gòu)設(shè)計和強度專業(yè)的教師和工程技術(shù)人員參考。