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研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能

研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能
研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能

研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能

玻璃纤维织物具有一定的吸声性能,并且在树脂浸润作用下具

有良好的自展性能,以下是搜集的一篇探究不同树脂复合材料吸声隔音性能的论文范文,欢迎阅读参考。

当今,人们受到的噪声污染越来越严重。噪声污染已成为世界

性问题,被列为三大污染之一。噪声给人类的健康带来了很大的伤害,减少噪声对人类的伤害迫在眉睫。因此,吸声、隔声材料的开发具有十分重要的现实意义。

目前,市面上的吸声材料可以分为多孔吸声材料、共振吸声材

料及微穿孔板吸声材料三大类。不少学者对不同材料的吸声、隔声性能进行了研究,并取得了一定的成果。玻璃纤维织物具有一定的吸声性能,并且在树脂浸润作用下具有良好的自展性能。试验过程中利用其自展性能使用树脂浸渍织物加工形成复合材料,织物表面凹凸不平,可以提高其吸声性能。整体中空复合材料不仅具有比强度、比刚度高,质量轻,整体性、可设计性强等特点,而且由于其特殊的中空结构,使其具有优良的隔声、隔热性能。

但是目前对于该材料吸声、隔声性能的研究相对较少,李鸿顺

等研究了不同高度、不同结构中空复合材料的隔声效果。本文通过选用不同的树脂作为基体,用三维玻璃纤维机织物作为增强体,加工成整体中空复合材料,研究不同树脂固化形成的产品的吸声、隔声性能,为以后开发具有良好吸声、隔声性能的复合材料提供参考。

1试验

1.1试验原料

环氧树脂,稀释剂(专用的稀释液),固化剂(GCC137):江苏省昆山市绿循化工商行;不饱和树脂,固化剂(HS-9004):常州华科树脂厂;酚醛树脂:郑州亨通化工有限公司;浓盐酸(试剂级),丙酮(试剂级):西陇化工有限公司;5mm中空玻璃纤维织物:中材科技股份有限公司。

1.2样品制备

纺织结构复合材料常用加工方法主要有手糊成型、真空辅助成型、缠绕成型等。试验过程中选用三维立体玻璃纤维织物作为增强材料,分别选用环氧树脂、不饱和树脂和酚醛树脂三种树脂作为基体,利用手糊成型工艺加工形成三维整体复合材料。

在样品的制备过程中,首先裁剪一块织物,选择树脂,按照树脂与织物的质量比1.2∶1称出树脂浸渍织物,然后加入固化剂等促进其成型,最后放在空气中使其自然固化干燥。由于每个样品树脂比例都是相同的,因此固化后的复合材料高度几乎都与原织物一样。

为了分析树脂内部气孔对其性能的影响,在制备酚醛树脂样品的过程中,向树脂中加入15%的发泡剂二氯甲烷,并分别在20和40℃条件下固化。由于二氯甲烷的挥发,会导致在树脂中略微形成一定的气泡。其中,树脂∶吐温-80∶二氯甲烷∶固化剂盐酸=100∶3∶5∶10。将试验所制得的样品裁剪成测试所需要的样品,如图1所示。

1.3性能测试

正常情况下,周围环境中的声音频率范围大多处于中低频,因此,本试验主要是针对中低频声音进行吸声、隔声的测试。材料的吸

声、隔声性能主要采用声望材料吸隔声测试系统的传递函数法进行测试。样品分别裁剪成直径为100和30mm的圆形试样,分别用于中频和高频的吸、隔声性能测试。吸、隔声测试的简化装置如图2所示。吸声过程主要是从声源处产生声波,在靠近样品的位置有2个声压测试装置进行声压测试,得到2个传声器信号的声传递函数,以此计算试样的吸声系数等参数。对于隔声性能的测试,只是将声压测试装置由2个改为4个,分布在样品的两侧进行测试。

2试验结果分析

2.1树脂基纺织空心结构复合材料吸、隔声机理吸声材料主要通过两种途径发挥作用:一是靠从外到内许多敞开的孔道使声波衰减;二是靠材料的共振作用吸声。树脂基纺织结构复合材料的吸声一方面是由于固化过程中样品下底面放在光滑的模具上较为平整,而其上表面并没有进行对模,固化后样品上表面呈现织物表面的凹凸状态,使声波在表面反射后依然能够进入材料,减少了反射回大气的声波;另一方面是材料内有树脂与纤维、树脂与空气的界面,在界面处一部分声波进入新的介质继续传导,另一部分声波反射,反射过程增加了声波在材料内部传播的距离,使声波被吸收。

表面相对坚硬密实的材料隔声效果相对较好,所用材料属于不利于声波传导的介质材料,其隔声效果也相对较好。树脂基纺织空心结构复合材料的隔声效果主要是因为树脂相对比较密实,其对于声波的传播相对不利;另外,材料中间的中空结构中的空气相对固体传声性能较差,因此中空结构可以提高隔声效果。

一般来说,材料具有良好的吸声性能有利于提高其隔声性能,

因为声波被材料吸收以后到达材料另一端的声波量相对较少。由于隔声性能受到多个因素的影响,所以吸声性能好的材料其隔声效果并不一定优于吸声性能差的材料;同样,隔声性能好的材料其吸声性能并

不一定也好。吸声性能主要是判断声波被吸收的量,发生隔声作用后声波依然存在,并没有达到吸声的效果。

2.2树脂基纺织空心结构复合材料的吸声性能探讨图3为三种

树脂复合材料的吸声性能对比,从图中可以看出,在0~4000Hz范围内,环氧树脂与不饱和树脂的吸声性能差距不大,频率范围略有不同;超过4000Hz后,不饱和树脂的吸声性能略有提高;它们在1800~3500Hz范围内吸声性能相对较好,吸声系数超过0.4。不饱和树脂在2468Hz左右吸声系数达到了0.87,而环氧树脂在2768Hz时达到了0.82;环氧树脂与不饱和树脂吸声效果最好的频段在2500Hz附近。从图3中还可以看出,酚醛树脂的吸声系数出现了两个比较明显的波峰,第一个波峰出现在900Hz,吸声系数达到0.90左右;第二个波峰出现在3400~3500Hz,吸声系数达到了0.99,吸声效果非常好。在800~1100、2150~2400及2700~4800Hz频段,酚醛树脂复合材料的吸声系数均在0.4以上,其吸声频率范围相对比较宽,吸声性能相对比较好。

图4为酚醛树脂复合材料在不同条件下的吸声性能。从图4中

可以看出,添加了15%发泡剂后,复合材料的整体吸声系数降低,并且波峰变得不明显,即吸声频率范围变宽。这主要是因为在复合材料

内部形成了大小不均匀的气泡,气泡使其吸声频率范围变宽,但单个封闭的气泡不利于声波在其中的传播消耗,导致吸声系数降低。固化温度从20℃升高至40℃,材料的吸声系数降低,这主要是因为温度升高,加快了固化,材料中的气泡数目有一定的增加;但是如果温度过高,会加快发泡剂的挥发,气泡数目相应地减少。

2.3树脂基纺织空心结构复合材料的隔声性能探讨图5是三种树脂加工成的复合材料的隔声性能测试结果。为了便于直观比较,我们选择1/3倍频程的数据绘图。从图5中可以看出,三种树脂在超过4000Hz的频率范围内隔声性能优良,其对高频声波的隔声效果明显,尤其是不饱和树脂。在4000Hz以下的区域,三种树脂的隔声性能差距不大。在1000Hz左右,环氧树脂与不饱和树脂出现波峰。三种树脂对比结果显示:在1000Hz左右差距比较大,酚醛复合材料出现隔声的波谷,而其余两种材料却出现波峰。与图3对比可以发现,三种树脂在4000Hz以内的吸声效果优于4000Hz以外;但是对于隔声性能,在4000Hz以内的效果明显低于4000Hz以外。这主要是因为隔声性能除了受吸声性能的影响外,还有一些其他的影响因素,这些影响因素需进一步研究。

从图6中可以看出,添加了15%发泡剂后,复合材料的隔声性能大幅度提高,固化过程中所处的温度越高,其隔声性能越好,对于高频声波的隔声效果明显优于低频声波。这主要是因为内部所形成互不联通的气泡不利于声音的传播,达到了良好的隔声效果。20℃固化,

添加15%发泡剂的酚醛树脂,在800~900和2500Hz附近出现了隔声效果较好的波峰。

3结语

(1)环氧树脂复合材料与不饱和树脂复合材料的吸声性能差距

不大,它们在1800~3500Hz频段内吸声性能相对较好。酚醛树脂复合材料在800~1100、2150~2400和2700~4800Hz频段内吸声性能相对较好。而酚醛树脂复合材料在添加发泡剂后,吸声效果变差。

(2)环氧、不饱和、酚醛三种树脂复合材料对于高频声波的隔声效果相对比较好,在低频区域,三种材料的差距不是很大。对于酚醛树脂复合材料,添加发泡剂后,隔声效果提高,并且适当提高固化温度有利于提高其隔声效果。

参考文献

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吸声结构的吸声性能研究

吸声结构的吸声性能研究 播雨回进 1. 前言 吸声处理是用吸声材料和由其组成的吸声结构降低房间混响声的技术方法。当声波入射到墙上时,如果墙上做了吸声处理,则由墙上反射回来的声波能量会降低。声波穿过多孔材料时,由于力学滞后现象和内摩擦作用,声能下降变为热能,这就是吸声机理。 2. 吸声结构及其影响因素 通常的吸声结构包括两种形式,一种是 共振型,一种是非共振型,对于后者,应当 是单层的多孔吸声材料。 弄清吸声结构的频率特性是吸声设计的 重要依据,频率特性与多孔材料、护面材料、 穿孔率、填充情况、空气层等多种因素有关。 单纯增加材料厚度来提高低频吸声的方 法,有时受工艺或空间限制而不能实现,这 时就应当把材料离开刚性墙一定距离,材料 厚度的中心位置离开墙的距离等于λ/4(λ为 波长),此时吸声系数最大。 如果已知机器的噪声频谱,正确安装吸声材料可保证最大的吸声效果。 在多孔材料表面铺设平板或穿孔板,就 形成平板式或穿孔板共振吸声结构,这种结 构对提高中低频吸声会有效果。 如果在材料表面进行涂层,哪怕是厚度 为0.1-1.5mm,都会影响吸声效果[3]。 3. 吸声系数与穿孔率的关系 当在多孔材料外面覆盖穿孔护面板时,声 阻抗会发生变化,形成共振特性。单位面积 上的孔与板的比率叫穿孔率,穿孔率对吸声 性能影响很大。研究表明合理的穿孔率应该 在10-20%。吸声的频率特性与穿孔率有关, 穿孔率低时,吸声向低频移动。而在高频出 现降低的趋势[3]。 工业上常用金属穿孔板做护面层,以保护 吸声材料不被破坏。最常用的有镀锌穿孔板, 铝合金穿孔板,塑料穿孔板,石棉穿孔板, 胶合板穿孔板等等。 图1给出了6mm厚穿孔胶合板的吸声系 数与穿孔率、吸声材料厚度的关系[3]。 图2给出了4mm厚穿孔塑料板,穿孔直径 为Φ5mm,充填50mm厚的多孔吸声材料,实 验在不同空气层厚度时的吸声特性[3]。 由图1和图2可知,随着空气层厚度的增

热塑性树脂和热固性树脂的概念和区别

热塑性树脂和热固性树脂的概念和区别 集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

热塑性树脂和热固性树脂的概念和区别 热固性树脂简介 树脂加热后产生,逐渐硬化成型,再受热也不软化,也不能溶解。热固性树脂其分子结构为体型,它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下,进行化学反应,交联固化成为不溶不熔物质的一大类。这种树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体;在成型过程中能软化或流动,具有可塑性,可制成一定形状,同时又发生化学反应而交联固化;有时放出一些副产物,如水等。此反应是不可逆的,一经固化,再加压加热也不可能再度软化或流动;温度过高,则分解或碳化。这也就是与热塑性树脂的基本区别。 在塑料工业发展初期,热固性树脂所占比例很大,一般在50%以上。随着石油化工的发展,热塑性树脂产量剧增,到80年代,热固性树脂在世界合成树脂总产量中仅占10%~20%。 热固性树脂在固化后,由于分子间交联,形成网状结构,因此刚性大、硬度高、耐、不易燃、制品尺寸稳定性好,但性脆。因而绝大多数热固性树脂在成型为制品前,都加入各种,如木粉、矿物粉、或纺织品等使其增强,制成增强塑料。在热固性树脂中,加入增强材料和其他添加剂,如固化剂、着色剂、润滑剂等,即能制成热固性塑料,有的呈粉状、粒状,有的作成团状、片状,统称模塑料。热固性塑料常用的加工方法有模压、层压、传递模塑、浇铸等,某些品种还可用于。 热固性树脂多用缩聚(见聚合)法生产。常用热固性树脂有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等。热固性树脂主要用于

树脂基复合材料复习要点

1.功能复合材料主要由功能体和基体组成,或由两种(或两种以上)的功能体组成。 2.材料在复合后所得的复合材料,依据其产生复合效应的特征,可分为线性效应和非线性效应。 3.燃烧过程,大致分为五个不同的阶段:(1)加热阶段;(2)降解阶段;(3)分解阶段;(4)点燃阶段;(5)燃烧阶段。 4.氧指数(OI)愈高,表示燃烧愈难。当OI<22时,为易燃性塑料;当OI在22—27之间时,为自熄性塑料;当OI > 27时,为难燃塑料 5.在美国UL-94防火标准中,塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-O逐级递增。 6.阻燃机理有多种:保护膜机理、不燃性气体机理、冷却机理、终止链锁反应机理、协同作用体系。 7.非金属材料的腐蚀类型按腐蚀机理分类①物理腐蚀②化学腐蚀③大气老化④环境应力开裂 8.为了弄清材料的腐蚀机理,进一步对其寿命进行预测,对其进行的实验以试验场所划分,可分为现场试验及实验里试验。 9.摩阻复合材料一般由增强体、摩擦功能调节体与基体等构成,各组分在摩擦材料中的作用是不同的。 10.列举三种常见的水溶性高分子聚合物:聚乙二醇、聚乙吡咯烷酮、聚乙烯。 11.防辐射服是利用服饰内金属纤维构成的环路产生感生电流,有感生电流产生反向电磁场进行屏蔽。 12.吸波材料之所以能够吸收进入材料内部的电磁波主要是由于电磁波在材料内部产生电损耗或磁损耗而使电磁波的电磁性能转化为其他形式的能量散失掉,从而达到减少反射的目的。 13.电损耗介质的吸波机理主要是松弛极化、磁性介质在交变磁场的作用下产生能量损耗的机制有:①磁滞损耗②涡流损耗③剩磁效应④磁共振。 14.密封材料的耐磨性通常以磨损率的倒数来表示。 15.影响玻璃钢透光率的主要因素:玻璃纤维和粘结剂的折射指数;玻璃纤维和粘结剂的光吸收系数;玻璃纤维的直径及其在玻璃钢中的体积含量。 16.阻尼特性可以通过对数衰减率δ与阻尼因子η两种方式来描述。 17.复合材料用于装甲防护主要有两种形式,即单纯的纤维织物和复合材料层合板。 18.防弹复合材料所用的纤维通常为玻璃纤维、尼龙纤维、芳纶和超高分子量聚乙烯纤维,最近开发出具有目前最高强度的聚苯并噁唑(PBO)纤维。 19.理想的树脂基体应具有耐高温、高韧性、高强度、低模量等性能,以及低成本。常用的树脂基体有:( )、( )、低密度聚乙烯、交联聚异戊二烯、聚丙烯等。 20.抗辐射聚合物基体一般在分子主链上具有多重环,如环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚醚砜、聚醚醚酮树脂等均具有良好的耐辐射性。 21.功能复合材料:除力以外而提供其它物理性能的复合材料即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、热学性能、声学性能以及摩擦、阻尼等性能。 22.高分子纳米复合材料:是由各种纳米单元和高分子复合而成的一种新型复合材料,其中纳米单元按化学成分分为金属陶瓷高分子和无机非金属。 23.燃烧氧指数:指试样像蜡烛状持续燃烧时,在氮-氧混合气流中所必须的最低氧含量。

隔音材料对比

隔音材料对比标准 理论上说来,任何一种材料(物质)都不同程度的具有减震、隔音、吸音的能力,哪怕是一张纸、一块布。汽车隔音降噪网所要做的就是把这些常见隔音材料给大家做分析和对比,从而帮助汽车隔音爱好者正确选择合适的材料来进行隔音施工。从前面的论述我们可以清楚,阻隔噪音传播的有效途径主要是:密封、止震、隔音、吸音。在减震基础上再进行隔音、吸音以及密封处理,就可以达到安静舒适的效果。在全车进行隔音降噪的过程中,使用的隔音产品本身具有的吸音性能好坏也会直接影响到降噪的效果。 车用降噪产品分成四类:A、减震材料B、吸音材料C、隔音材料D、密封材料,目前市面上有很多隔音品牌,但多数品牌并没有生产和研发能力,只是将不同工业用料拿来变相使用,甚至冒充国外品牌牟取暴利。从轻量化的发展趋势来讲,理想的汽车隔音材料绝对不是减震、隔音、吸音产品的分别粘贴,而应该是一种产品对这几种隔音原理的综合运用。汽车隔音降噪网探寻的是在这多个方面综合性能最佳的材料,而不是多种材料。 汽车隔音降噪网认为,在汽车上使用的隔音降噪材料应该尽可能满足以下标准: ?材料要轻,轻量化是整个汽车制造领域发展的大趋势,轻量化材料施工后不会使车身自重增加太多,增加油耗。 ?在宽频带范围内隔音性能和吸音性能好,隔音吸音性能长期稳定可靠。 ?有一定强度,安装和使用过程中不易破损,不易老化,耐候性能好,使用寿命长。 ?外观整洁,没有污染。 ?防潮防水,耐腐防蛀,不易发霉。 ?不易燃烧,最好能防火阻燃。 ?环保材料,不含石棉、玻璃纤维、重金属铅等有害物质。 ?材料本身便于施工,如:便于裁剪,粘贴牢固等。 常见隔音吸音材料对比分析

先进纤维增强树脂基复合材料在航空航天工业中的应用

军民两用技术与产品2010·1 先进纤维增强树脂基复合材料 在航空航天工业中的应用 航天材料及工艺研究所 赵云峰 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!" 一、引 言 随着航空航天工业的发展,先进飞机、运载火箭和导弹、卫星等的高性能、高可靠性和低成本,很大程度上是由于新材料和新工艺的广泛应用。先进复合材料是航空航天高技术产品的重要组成部分,它能有效降低飞机、运载火箭、导弹和卫星的结构重量,增加有效载荷和射程,降低成本。国外各类航空航天器结构已经广泛采用了先进的纤维增强树脂基复合材料,其中应用最多的是碳纤维增强环氧树脂复合材料。目前,先进复合材料已经取代了铝合金,成为现代大型飞机的首要结构材料。 二、先进纤维增强树脂 基复合材料的特点 先进纤维增强树脂基复合材料由高性能增强纤维和基体树脂按一定的工艺方法复合而成。与其它材料相比,具备如下特点: (1)与金属材料相比,复合材料具有高的比强度和比模量,可以大幅减轻结构重量; (2)各向异性,具有良好的可设计性,可以充分发挥增强纤维的性能; (3)具有优异的耐疲劳、耐腐蚀和抗振动等特性; (4)成型工艺性好,易于制造一次整体成型复杂零件。 表1列出了几类典型的树脂基复合材料和金属材料的性能。 三、先进纤维增强树脂基复合材料在航天产品上的典型应用 欧洲的“阿里安4”运载火箭采用了大量的碳纤维增强环氧树脂复合材料。卫星发射支架,仪器舱,大型整流罩,第一、二级之间的分离壳,助推器前锥和第二、三级级间段均采用碳纤维增强环氧树脂复合材料制造而成。 “阿里安4”运载火箭卫星整流罩最大外径4米、长约12米。由端头、前锥段、圆柱段和倒锥几部分组成。端头为铝合金加强筋环结构。前锥段和圆柱段采用碳纤维面板/铝蜂窝夹层结构。“阿里安5”运载火箭大型卫星整流罩外径5.4米,同样采用碳纤维面板/铝蜂窝夹层结构。“阿里安4”运载火箭第二、三级碳/环氧级间段直径 2.6米、高度2.73米,采用8块曲型 壁板组成,两端框为铝合金材料,中间用5个铝合金环框加强。 先进复合材料结构件的使用,提高了卫星结构的效率,增加了卫星的有效载荷,加强了商业竞争能力。一些航天器结构所用的典型复合材料见表2。 四、高性能增强纤维 1 碳纤维 碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN )、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的高强度、高模量、耐高温特种纤维。PAN 基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小等优异性能,是国防军事工业不可缺少的工程材料。 研究制备碳纤维的新技术,特别是低成本碳纤维制备技术是国外碳纤维研究的重点。制备碳纤维的新技术可归纳为研究发展廉价原丝、新的预氧化技术和新的碳化和石墨化技术三个方面。为了降低碳纤维的价格,研制低成本碳纤维,美国推出了低成本碳纤维研制计划,并已取得了一定的成果,建成了采用微波碳化的试验线,取得了良好效果,使制备碳纤维

树脂基复合材料研究进展

先进树脂基复合材料研究进展 摘要:本文介绍了颗粒增强、无机盐晶须增强、光固化等类型的树脂基复合材料,亦指出热固性、环氧树脂基复合材料,并简述了制备方法和新技术的应用。 关键词:树脂基复合材料,颗粒增强,无机盐晶须增强,光固化,制备方法,新技术ADVANCE THE RESEARCH OF POLYMER MATRIX COMPOSITES ABSTRACT: The particulate reinforced、inorganic salt whisker, light-cured of resin matrix composites were introduced in this paper,the thermosetting and thermoplastic resin matrix composites was also show in the paper.This paper also discussed the application of new preparation method and technology. Keywords: resin matrix composites,particulate reinforced,inorganic salt whisker, light-cured,preparation method,new technology 先进树脂基复合材料是以有机高分子材料为基体、高性能连续纤维为增强材料、通过复合工艺制备而成,并具有明显优于原组分性能的一类新型材料。目前航空航天领域广泛应用的先进树脂基复合材料主要包括高性能连续纤维增强环氧、双马和聚酞亚胺基复合材料[1]。树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料[2]。用复合材料设计的航空结构可实现20%一30%的结构减重;复合材料优异的抗疲劳和耐腐蚀性,能提高飞机结构的使用寿命,降低飞机结构的全寿命成本;复合材料结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本。可见复合材料的应用和发展是大幅提高飞机安全性、经济性等市场竞争指标的重要保证,复合材料的用量已成为衡量飞机先进性和市场竞争力的重要标志。 纤维增强树脂基复合材料是在树脂基体中嵌人高性能纤维,比如碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维等所制得的材料[3]。树脂基体可以分为热塑性树脂和热固性树脂两种,常用的热塑性树脂有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等;常用的热固性树脂有酚醛树脂、环氧树脂和聚醋树脂等。由于纤维增强复合材料具有高强度、高模量、低密度等一系列优良特性,其在航空航天、汽车、建筑、防护、运动器材和包装等领域已有广泛的应用。然而新材料新技术的发展使人们对纤维增强复合材料的性能有了更高的期望,所以高性能纤维增强树脂基复合材料依然是近年来的研究热点。 1 先进树脂基复合材料体系 1.1 纤维增强 纤维增强树脂基复合材料由纤维和树脂基体两部分组成,纤维起承担载荷的作用,树脂均匀传递应力,界面在应力传递的过程中起到关键的作用,是纤维与树脂问应力传递的纽带.随着对复合材料界面性能研究的不断的深入,人们发现纤维的浸润性能、纤维与树脂间的键台及纤维与树脂间的机械嵌合作用等因素对复合材料的性能影响显著,并以此设计出一系列提高界面粘接强度的方法,有效地提高了纤维复合材料的界面性能[4]. 1.1.1碳纤维(CF)增强树脂基复合材料 碳纤维以热碳化方式由聚丙烯睛、沥青或粘胶加工而成,具有高强度、高模量、优异的耐酸碱性和抗蠕变性[4J。对碳纤维增强树脂基复合材料的研究主要集中在对纤维进行改性、对树脂基体进行改性和改善纤维和树脂基体的粘接性能这几个方面。 1.1.2超高强度聚乙烯纤维(uHMPE), 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是1975年由荷兰DSM公司采用凝胶纺丝一超拉伸技术研制成功并实现工业化生产的高强高模纤维。UHMWPE纤维中大分子具有很高的取向度和结晶程度,纤维大分子几乎处于完全伸直的状态,赋予最终纤维高强度、高模量、低密度、耐酸碱

树脂基复合材料的力学性能

树脂基复合材料的力学性能 力学性能是材料最重要的性能。树脂基复合材料具有比强度高、比模量大、抗疲劳性能好等优点,用于承力结构的树脂基复合材料利用的是它的这种优良的力学性能,而利用各种物理、化学和生物功能的功能复合材料,在制造和使用过程中,也必须考虑其力学性能,以保证产品的质量和使用寿命。 1、树脂基复合材料的刚度 树脂基复合材料的刚度特性由组分材料的性质、增强材料的取向和所占的体积分数决定。树脂基复合材料的力学研究表明,对于宏观均匀的树脂基复合材料,弹性特性复合是一种混合效应,表现为各种形式的混合律,它是组分材料刚性在某种意义上的平均,界面缺陷对它作用不是明显。 由于制造工艺、随机因素的影响,在实际复合材料中不可避免地存在各种不均匀性和不连续性,残余应力、空隙、裂纹、界面结合不完善等都会影响到材料的弹性性能。此外,纤维(粒子)的外形、规整性、分布均匀性也会影响材料的弹性性能。但总体而言,树脂基复合材料的刚度是相材料稳定的宏观反映。 对于树脂基复合材料的层合结构,基于单层的不同材质和性能及铺层的方向可出现耦合变形,使得刚度分析变得复杂。另一方面,也可以通过对单层的弹性常数(包括弹性模量和泊松比)进行设计,进而选择铺层方向、层数及顺序对层合结构的刚度进行设计,以适应不同场合的应用要求。 2、树脂基复合材料的强度 材料的强度首先和破坏联系在一起。树脂基复合材料的破坏是一个动态的过程,且破坏模式复杂。各组分性能对破坏的作用机理、各种缺陷对强度的影响,均有街于具体深入研究。 树脂基复合材强度的复合是一种协同效应,从组分材料的性能和树脂基复合材料本身的细观结构导出其强度性质。对于最简单的情形,即单向树脂基复合材料的强度和破坏的细观力学研究,还不够成熟。 单向树脂基复合材料的轴向拉、压强度不等,轴向压缩问题比拉伸问题复杂。其破坏机理也与拉伸不同,它伴随有纤维在基体中的局部屈曲。实验得知:单向树脂基复合材料在轴向压缩下,碳纤维是剪切破坏的;凯芙拉(Kevlar)纤维的破坏模式是扭结;玻璃纤维一般是弯曲破坏。 单向树脂基复合材料的横向拉伸强度和压缩强度也不同。实验表

航空航天先进复合材料

航空航天先进复合材料现状 2014-08-10 Lb23742 摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。 关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料 0 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大显身手。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题 1 树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、

热固性复合材料与热塑性复合材料

热固性复合材料与热塑性复合材料 1热固性树脂基复合材料 热固性树脂基复合材料是应用十分广泛的复合型材料,这种材料是经过复合而成,在多高科技产品中都得到了广泛的应用与研究,例如在大型客运机的应用中,其不仅减轻了重量,并且还优化了飞机的性能,减轻了飞机在飞行过程中的阻碍,热固性树脂具有非常优异的开发潜能,其应用领域也会在其改性后得到更大的发展。 典型的热固性树脂复合材料分为以下几种: (1)酚醛树脂复合材料:随着对阻燃材料的强烈需求,美国西化学公司,道化学公司等一系列大型化学公司都先后研制成功了新一代的酚醛树脂复合材料。其具有优异的阻燃、低发烟、低毒雾性能和更加优异的热机械物理性能。在制备这种具有阻燃效果的材料上,研究人员重新设计思路,在加入不饱和键等其他基团条件下,提高了反应速度,减少了挥发组分。使酚醛树脂复合材料在其应用领域得到大力发展。 (2)环氧树脂复合材料:由于环氧树脂本身的弱点,研究人员对其进行了两面的改性研究,一面是改善湿热性能提高其使用温度;另一面则是提高韧性,进而提高复合材料的损伤容限。含有环氧树脂所制备的复

合材料己经大力应用到机翼、机身等大型主承力构件上。 (3)双马来酞亚胺树脂复合材料:在双马来酞亚胺树脂复合材料中,由于双马来酞亚胺树脂具有流动性和可模塑性,良好的耐高温、耐辐射、耐湿热、吸湿率低和热膨胀系数小等优异性能,所以这种树脂则会广泛运用在绝缘材料、航空航天结构材料、耐磨材料等各个领域中。(4)聚酰亚胺复合材料:聚酰亚胺复合材料具有高比强度,比模量以及优异的热氧化稳定性。其在航空发动机上得到了广泛应用,主要可明显减轻发动机重量,提高发动机推重比。所以在航天航空领域得到了大力的发展和运用。 2热塑性树脂基复合材料 热塑性树脂基复合材料:其自身中的基体是热塑性树脂,该类复合材料是由热塑性树脂基体、增强相以及一些助剂组成。在热塑性复合材料中最典型和最常见的热塑性树脂有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酯树脂、聚碳酸树脂、聚甲醛树脂、聚醚酮类、热塑性聚酰亚胺、聚苯硫醚、聚飒等。 而热塑性树脂复合材料具有很多的特点,以下概述了一些热塑性树脂复合材料的特点。

推荐:吸声材料注意的问题

吸声材料注意的问题 【学员问题】吸声材料注意的问题? 【解答】根据建筑材料的设计要求和吸声材料的特点,进行材质、造型等方面的选择和设计。建筑上常用的吸声材料有泡沫塑料、脲醛泡沫塑料、工业毛毡、泡沫玻璃、玻璃棉、矿渣棉、沥青矿渣棉、水泥膨胀珍珠岩板、石膏砂浆(掺水泥和玻璃纤维)、水泥砂浆、砖(清水墙面)、软木板等,每一种吸声材料对其厚度、容重、各频率下的吸声系数及安装情况都有要求,应执行相应的规范。建筑上应用的吸声材料一定要考虑安装效果。安装位置 在建筑物内安装吸声材料,应尽量装在最容易接触声波和反射次数多的表面上,也要考虑分布的均匀性,不必都集中在天棚和墙壁上。大多数吸声材料强度较低,除安装操作时要注意之外,还应考虑防水、防腐、防蛀等问题。尽可能使用吸声系数高的材料,以便使用较少的材料达到较好的效果。 材质的选择 用作吸声材料的材质应尽量选用不易燃、不易虫蛀发霉、耐污染、吸湿性低的材料。由于材料的多孔性容易吸湿、尺寸易发生变形,所以安装时要注意膨胀问题。 材料的装饰性 吸声材料都是装于建筑物的表面。因此,在设计造型与安装时均应考虑带它与建筑物的

协调性和装饰性。使用装饰涂料时注意不要将细孔堵塞,以免降低吸声效果。 材料结构的特征 多孔性材料有的是用作吸声材料,页面的名称相同多孔材料,但是在气孔特征上则完全不同。保温材料要求具有封闭的不相互连通的气孔,而吸声材料则要求具有相互开放连通的气孔,这种气孔越多吸声效果越好,与此相反,其保温隔热效果越差。另外,还要清楚吸声与隔声材料的区别。吸声材料由于质轻、多孔、疏松,而隔声性能不好,根据声学原理,材料的密度(kg/m3)越大,越不易振动,则隔声效果越好。所欲密实沉重的黏土砖、钢筋混凝土等材料的隔声效果比较好,但吸声效果不佳。 以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成,供参考,如有问题请及时沟通、指正。 结语:借用拿破仑的一句名言:播下一个行动,你将收获一种习惯;播下一种习惯,你将收获一种性格;播下一种性格,你将收获一种命运。事实表明,习惯左右了成败,习惯改变人的一生。在现实生活中,大多数的人,对学习很难做到学而不厌,学习不是一朝一夕的事,需要坚持。希望大家坚持到底,现在需要沉淀下来,相信将来会有更多更大的发展前景。

纺织品吸声隔音材料研究进展

纺织品吸声隔音材料研究进展 时间:2011-1-9 11:15:17 | 来源:中国印染行业协会 | 浏览次数:109 信息摘要:2·1增加纺织材料的厚度纺织材料作为多孔材料其吸声功能依靠在材料中将声能逐渐消耗掉,因此其吸声性能与材料厚度有关,增加厚度可以使吸声的频率范围向低频方向移动。由此得出结论吸声材料存在最佳面密度。2·5改善薄纤维层吸声效果薄纤维层织物单独作为吸声材料其吸声效果较差。研究新材料新工艺结合吸声理论以及传统吸声结构,最大限度研发纺织材料的吸声性能,设计出既美观又实用的新型纺织材料是纺织吸声材料发展的一大趋势。 摘要:纺织材料因其多孔性成为各学科交叉的研究热点。本文系统分析了纺织材料的吸声隔声原理,介绍了国内外关于提高纺织材料吸声隔音性能的方法,阐述了纺织品吸声材料的研究进展及其应用。本文指出现阶段纺织吸声隔声材料研究的问题及将来努力的方向。 关键词:纺织材料;多孔材料;吸声隔声;复合材料 纺织品吸声隔音材料,顾名思义就是利用纺织纤维,经加工而成的应用于吸声隔音领域的复合材料。2000年我国“十五”计划将“绝缘隔音材料”归为产业用纺织品[1]。但是在实际应用中,装饰类织物如窗帘、装饰帘、帷幕、地毯、挂毯等均可用作吸声隔音材料。自从1973年文献报道以来,纺织材料以其多孔的疏松结构、良好的可加工性以及材料轻薄等特点,成为吸声隔声领域的一个研究热点。在家居装饰领域,汽车内饰制造领域,建筑领域以及录音棚、舞台等有广泛的应用前景[2,3]。 1·纺织材料的吸声隔音原理 纺织材料因其疏松、柔软、多孔,可归结为多孔吸声材料。根据多孔吸声材料的吸声机理[4],当声波入射到纺织材料表面时,声波产生的振动引起纺织材料内部空隙以及纤维孔隙内的空气运动。空气本身具有衰减高频声波的作用,同时空气运动造成纱线与纱线之间、纤维与纤维之间以及纤维内部孔壁的摩擦,由于摩擦和粘滞力的作用使部分声能转化为热能从而使声波衰减。纺织材料中的空隙和孔隙中的空气与周围环境进行热交换引起的热能损失也造成声能衰减。高频声波可以使空气质点的振动速度加快,热交换的速度也加快,这就使得纺织材料具有良好的高频吸声性能。

隔音板和吸音板的区别

隔音和吸音的区别 当前, 声环境问题越来越受到人们的关注和重视,噪声已成为一种主要的环境污染,选用适当的材料对建筑物进行吸声和隔声处理,可有效减少噪音影响,但很多情况下,有些人在做声学处理的时候,不知道是该做隔音呢,还是吸音?而且吸音和隔音这两个完全不同的概念常常被混淆理解。 吸音和隔音最简单粗暴的解释:吸音即吸收声音,消灭声音;隔音即隔断声音, 切断声音的组织传播,两者都能达到降低分贝的效果。 声音产生的三种形式 声源通过振动发声,产生入射声波,遇到物体的时候,会产生三种形式,第一种 为透射声波,即指声波穿透物体,第二种为吸收声波,即指声波被物体吸收,第三种 为反射声波,即指声波遇到物体时,产生反射。 声音产生三种形式间的关系 声波吸收量、穿透量和反射量跟材料密度有紧密联系,当材料密度越大,穿透系 数越小,穿透量就越小。 吸收量增大时,穿透量和反射量减少 当穿透量小时,放射量增大,吸收量随之减少 吸音材料 吸音材料相比较隔音材料,密度较小,也就是说,吸音材料在吸音量较大的情况下,对穿透量的影响较小,主要是影响反射量。反射是影响混响时间的重要因素,在一定空间内,混响时间越短,回声就越少越短,声音就更加清耳悦心。 一个材料的吸收系数达到0.2或以上,我们就可称之为是一种吸音材料,吸音系数0.8以上的则可称之为强吸音材料。三弦吸音系列产品,材料疏松多孔,穿孔系列产品还经过专业多种孔型穿孔设计,最大限度吸收入射声波,减少反射,进而降低混响时间。三弦逸静美玻纤板、静喧穿孔石膏板、净逸硅酸钙板等吸音系数高达0.85,

在满足强吸音需求的同时,兼具美观装饰性、安装快捷性,专业应用于商业空间、医疗机构、教学空间、会议场馆等高端精饰场所。 隔音材料 隔音材料的密度相对较大,穿透系数小,则穿透量较小,放射量增大,随之吸收量减少,隔音效果就好。在一定空间内,尤其像酒吧、KTV、电影院等声音较大的场所,做好隔音处理,声音就不会外泻,就不会对外界造成噪音影响。 以往多数人在做隔音处理时,会采用把墙壁加粗加厚的方式,而实际上墙壁的材质密度和抗阻的不确定性,增加厚度也难以达到理想的效果,反而会增加建筑成本和牺牲实用空间,得不偿失。三弦隔音板系列经过专业复合技术处理后,厚度相对普通板材小,密度大,穿透系数小,隔音效果好,品质卓越! 说到这里,大家肯定对隔音和吸音有了比较清晰的了解,声学场景处理是一个系统工程,需要综合考虑各种因素进行吸音和隔音处理,有的时候需要两种结合才会产生更好的效果。 想了解更多关于隔音和吸音的区别,可以联系江苏三弦声学哦!

薄膜材料吸声性能数值模拟

V ol 34No.5 Oct.2014 噪 声与振动控制NOISE AND VIBRATION CONTROL 第34卷第5期2014年10月 文章编号:1006-1355(2014)05-0110-04 薄膜材料吸声性能数值模拟 盖晓玲,李贤徽,张 斌,谢 鹏,马智慧 (北京市劳动保护科学研究所环境噪声与振动北京市重点实验室,北京100054) 摘要:为了研究薄膜材料的吸声性能,对带空腔的单层薄膜、双层薄膜及未带空腔的双层薄膜的吸声性能进行了数值模拟。在其它参数保持不变时,随着薄膜材料的质量密度和空腔深度的增加,共振频率逐渐向低频方向移动。带空腔的双层薄膜吸声结构的吸声带宽明显高于单层薄膜的吸声带宽;未带空腔的双层薄膜吸声结构在频率低于一定值时,吸声系数可以保持常数不变。 关键词:声学;薄膜吸声材料;吸声系数;共振频率;吸声带宽中图分类号:0429 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-1335.2014.05.025 Numerical Simulation of Sound-absorbing Property of Membrane Materials GAI Xiao-ling ,LI Xian-hui ,ZHANG Bin ,XIE Peng ,MA Zhi-hui (Beijing Key Laboratory of Environment Noise and Vibration,Beijing Municipal Institute of Labor Protection,Beijing 100054,China ) Abstract :The sound absorption abilities of single-layer and double-layer membranes with or without air-back cavity are studied by using numerical simulation.Results show that the resonance frequency shifts toward the low frequency region with the increasing of the mass density of the membrane materials and the depth of the air-back cavity when the other parameters keep invariant.The sound absorption bandwidth of the double-layer membrane structure is wider than that of the single-layer structure.The sound absorption coefficient of the double-layer membrane without air-back cavity remains unchanged when the frequency is below a certain value Key words :acoustics ;membrane sound-absorbing material ;sound absorption coefficient ;resonance frequency ;sound absorption bandwidth 随着经济建设的发展、城市噪声越来越严重,噪声已成为人们普遍关注的问题之一。减少噪声干扰创造优美的声环境是提高市民生活质量的一个重要内容。薄膜材料具有柔软、轻便、耐用、半透明等特点,在结构建筑领域得到了广泛的应用[1]。它不仅可以做成天花板对室内起装饰作用,还可以作为吸声材料对室内声场,尤其是低频噪声起一定的控制作用[1]。在作为低频吸声体使用时,薄膜材料与薄板吸声结构类似,是由薄膜和薄膜后的空气层组成一个振动系统,用以吸收共振频率附近的入射 收稿日期:2013-10-16项目基金:国家自然科学基金项目(11274048,11102093)、北 京市自然科学基金(8142016)和2014年北京市科学技术研究院创新工程项目 作者简介:盖晓玲(1979-),女,内蒙古赤峰人,博士,主要研 究方向:噪声与振动控制。E-mail:gxldynmg@https://www.wendangku.net/doc/db7530145.html, 声能[2]。为了研究薄膜材料的吸声性能,国内外学者开展了一系列研究。Sakagami 等对无空腔的无限大膜的吸声特性进行了理论研究,给出了薄膜材料的基本吸声性质[3]。Takahashi 对Sakagami 的理论进行了修正,给出了带多层空腔的薄膜材料的吸声特性[4]。随后,Sakagami 等又给出了单层和双层无限大膜结构的混响吸声系数的预测方法[5]。Zou 等采用阻抗传递方法,预测了双层微穿孔膜的混响吸声系数[6]。盛胜我研究了一种由金属薄膜制成的共振吸声结构,分析了单层穿孔膜的吸声机理[7]。毛东兴等以微穿孔板理论为基础,借鉴纺织工业中的简化穿孔技术,研制了微孔聚酯薄膜[8]。徐春对玻璃棉外包不同厚度的聚乙烯薄膜的吸声性能进行了研究,发现玻璃棉外包聚乙烯膜后,其吸声特性与玻璃棉相比低频部分基本相同,随着聚乙烯薄膜厚度的增加,中频部分吸声系数提高[9]。张敏良等对无纤维超微孔膜的加工技术进行了研究[10]。刘晓松等

研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能

研究不同树脂复合材料的吸声和隔声性能 玻璃纤维织物具有一定的吸声性能,并且在树脂浸润作用下具 有良好的自展性能,以下是搜集的一篇探究不同树脂复合材料吸声隔音性能的论文范文,欢迎阅读参考。 当今,人们受到的噪声污染越来越严重。噪声污染已成为世界 性问题,被列为三大污染之一。噪声给人类的健康带来了很大的伤害,减少噪声对人类的伤害迫在眉睫。因此,吸声、隔声材料的开发具有十分重要的现实意义。 目前,市面上的吸声材料可以分为多孔吸声材料、共振吸声材 料及微穿孔板吸声材料三大类。不少学者对不同材料的吸声、隔声性能进行了研究,并取得了一定的成果。玻璃纤维织物具有一定的吸声性能,并且在树脂浸润作用下具有良好的自展性能。试验过程中利用其自展性能使用树脂浸渍织物加工形成复合材料,织物表面凹凸不平,可以提高其吸声性能。整体中空复合材料不仅具有比强度、比刚度高,质量轻,整体性、可设计性强等特点,而且由于其特殊的中空结构,使其具有优良的隔声、隔热性能。 但是目前对于该材料吸声、隔声性能的研究相对较少,李鸿顺 等研究了不同高度、不同结构中空复合材料的隔声效果。本文通过选用不同的树脂作为基体,用三维玻璃纤维机织物作为增强体,加工成整体中空复合材料,研究不同树脂固化形成的产品的吸声、隔声性能,为以后开发具有良好吸声、隔声性能的复合材料提供参考。 1试验

1.1试验原料 环氧树脂,稀释剂(专用的稀释液),固化剂(GCC137):江苏省昆山市绿循化工商行;不饱和树脂,固化剂(HS-9004):常州华科树脂厂;酚醛树脂:郑州亨通化工有限公司;浓盐酸(试剂级),丙酮(试剂级):西陇化工有限公司;5mm中空玻璃纤维织物:中材科技股份有限公司。 1.2样品制备 纺织结构复合材料常用加工方法主要有手糊成型、真空辅助成型、缠绕成型等。试验过程中选用三维立体玻璃纤维织物作为增强材料,分别选用环氧树脂、不饱和树脂和酚醛树脂三种树脂作为基体,利用手糊成型工艺加工形成三维整体复合材料。 在样品的制备过程中,首先裁剪一块织物,选择树脂,按照树脂与织物的质量比1.2∶1称出树脂浸渍织物,然后加入固化剂等促进其成型,最后放在空气中使其自然固化干燥。由于每个样品树脂比例都是相同的,因此固化后的复合材料高度几乎都与原织物一样。 为了分析树脂内部气孔对其性能的影响,在制备酚醛树脂样品的过程中,向树脂中加入15%的发泡剂二氯甲烷,并分别在20和40℃条件下固化。由于二氯甲烷的挥发,会导致在树脂中略微形成一定的气泡。其中,树脂∶吐温-80∶二氯甲烷∶固化剂盐酸=100∶3∶5∶10。将试验所制得的样品裁剪成测试所需要的样品,如图1所示。 1.3性能测试 正常情况下,周围环境中的声音频率范围大多处于中低频,因此,本试验主要是针对中低频声音进行吸声、隔声的测试。材料的吸

树脂基复合材料的发展史

树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国俗称玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。从此纤维增强复合材料开始受到军界和工程界的注意。 第二次世界大战以后这种材料迅速扩展到民用,风靡一时,发展很快。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。 1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。 60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。 1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、船的壳体以及卫生洁具等大型制件,从而更扩大了树脂基复合材料的应用领域。 1963年前后在美、法、日等国先后开发了高产量、大幅宽、连续生产的玻璃纤维复合材料板材生产线,使复合材料制品形成了规模化生产。拉挤成型工艺的研究始于50年代,60年代中期实现了连续化生产,在70年代拉挤技术又有了重大的突破,近年来发展更快。除圆棒状制品外,还能生产管、箱形、槽形、工字形等复杂截面的型材,并还有环向缠绕纤维以增加型材的侧向强度。目前拉挤工艺生产的制品断面可达76cm×20cm。 在70年代树脂反应注射成型(Reaction Injection Molding, 简称RIM)和增强树脂反应注射成型(Reinforced Reaction Injection Molding, 简称RRIM)两种

热塑性树脂和热固性树脂的概念和区别

热塑性树脂和热固性树脂的概念和区别 热固性树脂简介 树脂加热后产生化学变化,逐渐硬化成型,再受热也不软化,也不能溶解。热固性树脂其分子结构为体型,它包括大部分的缩合树脂,热固性树脂的优点是耐热性高,受压不易变形。其缺点是机械性能较差。热固性树脂有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等。 指在加热、加压下或在固化剂、紫外光作用下,进行化学反应,交联固化成为不溶不熔物质的一大类合成树脂。这种树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体;在成型过程中能软化或流动,具有可塑性,可制成一定形状,同时又发生化学反应而交联固化;有时放出一些副产物,如水等。此反应是不可逆的,一经固化,再加压加热也不可能再度软化或流动;温度过高,则分解或碳化。这也就是与热塑性树脂的基本区别。 在塑料工业发展初期,热固性树脂所占比例很大,一般在50%以上。随着石油化工的发展,热塑性树脂产量剧增,到80年代,热固性树脂在世界合成树脂总产量中仅占10%~20%。 热固性树脂在固化后,由于分子间交联,形成网状结构,因此刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好,但性脆。因而绝大多数热固性树脂在成型为制品前,都加入各种增强材料,如木粉、矿物粉、纤维或纺织品等使其增强,制成

增强塑料。在热固性树脂中,加入增强材料和其他添加剂,如固化剂、着色剂、润滑剂等,即能制成热固性塑料,有的呈粉状、粒状,有的作成团状、片状,统称模塑料。热固性塑料常用的加工方法有模压、层压、传递模塑、浇铸等,某些品种还可用于注射成型。 热固性树脂多用缩聚(见聚合)法生产。常用热固性树脂有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、环氧树脂、不饱和树脂、聚氨酯、聚酰亚胺等。热固性树脂主要用于制造增强塑料、泡沫塑料、各种电工用模塑料、浇铸制品等,还有相当数量用于胶粘剂和涂料。 从发展看,热固性树脂还在进一步改进质量,研制新品种,以满足新加工工艺开发的要求。用弹性体和热塑性树脂进行改性、开发注塑级热固性模塑料以及反应注射成型用专用树脂及配方,近年来已受到很大重视。采用互穿聚合物网络技术将为热固性树脂的合成开辟新途径。 热固性树脂的分类 除不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂外,热固性树脂主要有以下品种。 一、三聚氰胺甲醛树脂 三聚氰胺甲醛树脂是由三聚氰胺和甲醛缩聚而成的热固性树脂。用玻璃纤维增强的三聚氰胺甲醛层压板具有高的力学性能、优良的耐热性和电绝缘性及自熄性。

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