一、前言

相比傳統(tǒng)材料，復(fù)合材料 [1]具有一系列不可替代的特性，自二次大戰(zhàn)以來(lái)發(fā)展很快。盡管產(chǎn)量小（據(jù)法國(guó)Vetrotex公司統(tǒng)計(jì)，2003年全球復(fù)合材料達(dá)700萬(wàn)噸），但復(fù)合材料的水平已是衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)科技、經(jīng)濟(jì)水平的標(biāo)志之一。美、日、西歐水平較高。北美、歐洲的產(chǎn)量分別占全球產(chǎn)量的33%與32%，以中國(guó)（含臺(tái)灣?。?、日本為主的亞洲占30%。中國(guó)大陸2003年玻班纖維增強(qiáng)塑料（玻璃纖維與樹(shù)脂復(fù)合的復(fù)合材料、俗稱(chēng)“玻璃鋼”）逾90萬(wàn)噸，已居世界第二位（美國(guó)2003年為169萬(wàn)噸，日本不足70萬(wàn)噸）。

復(fù)合材料主要由增強(qiáng)材料與基體材料兩大部分組成：

增強(qiáng)材料：在復(fù)合材料中不構(gòu)成連續(xù)相賦于復(fù)合材料的主要力學(xué)性能，如玻璃鋼中的玻璃纖維，CFRP（碳纖維增強(qiáng)塑料）中的碳纖維素就是增強(qiáng)材料。

基體：構(gòu)成復(fù)合材料連續(xù)相的單一材料如玻璃鋼（GRP）中的樹(shù)脂（本文談到的環(huán)氧樹(shù)脂）就是基體。 y

按基體材料不同，復(fù)合材料可分為三大類(lèi)：

樹(shù)脂復(fù)合材料

無(wú)機(jī)非金屬基復(fù)合材料，如陶瓷基復(fù)合材料。

本文討論環(huán)氧樹(shù)脂基復(fù)合材料。

1、為什么采用環(huán)氧樹(shù)脂做基體？

固化收縮率代低，僅1%-3%，而不飽和聚酯樹(shù)脂卻高達(dá)7%-8%；

粘結(jié)力強(qiáng)；

有B階段，有利于生產(chǎn)工藝；

可低壓固化，揮發(fā)份甚低；

固化后力學(xué)性能、耐化學(xué)性佳，電絕緣性能良好。

值得指出的是環(huán)氧樹(shù)脂耐有機(jī)溶劑、耐堿性能較常用的酚醛與不飽和聚酯權(quán)勢(shì)脂為佳，然耐酸性差；固化后一般較脆，韌性較差。

以FW（纖維纏繞）法制造的玻纖增強(qiáng)環(huán)氧樹(shù)脂的產(chǎn)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(duì)密度 2.08 7.86 V

拉伸強(qiáng)度 551.6Mpa 331.0MPa

拉伸模量 27.58GPa 206.7GPa

伸長(zhǎng)率 1.6% 37.0%

彎曲模量 34.48GPa

壓縮強(qiáng)度 310.3MPa 331.0MPa

懸臂沖擊強(qiáng)度 2385J/m

燃燒性（UL-94） V-O

比熱容 535J/kg·k 233J/kg·k

膨脹系數(shù) 4.0×10-6k-1 6.7×10-6k-1

熱導(dǎo)率 1.85W/m·k 33.7W/m·k

介電強(qiáng)度 11.8×106V/m

吸水率 0.5%(24h)

表2 幾種常用材料與復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量

材料名稱(chēng) 密度g/cm3 拉伸強(qiáng)度×104MPa 彈性模量×106MPa 比強(qiáng)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(huán)氧樹(shù)脂 1.45 14.71 13.73

碳纖維/環(huán)氧樹(shù)脂 1.6 1049 23.54

芳綸纖維/環(huán)氧樹(shù)脂 1.4 13.73 7.85

硼纖維/環(huán)氧樹(shù)脂 2.1 13.53 20.59

硼纖維/鋁 2.65 9.81 19.61 0.75 c2

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(shù)脂（須待膠衣凝結(jié)后）

一層纖維增強(qiáng)材料（玻纖、芳綸、碳纖維......），纖維增強(qiáng)材料有表面氈、無(wú)捻粗紗布（方格布）等幾種。以手持輥?zhàn)踊蛩⒆邮箻?shù)脂浸漬纖維增強(qiáng)材料，并驅(qū)除氣泡，壓實(shí)基層。鋪層操作反復(fù)多次，直到達(dá)到制品的設(shè)計(jì)厚度。

樹(shù)脂因聚合反應(yīng)，常溫固化。可加熱加速固化。

（2）原材料 F gb NG ^

樹(shù)脂 不飽和聚酯樹(shù)脂、已烯基酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂等。

纖維 玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難于手工將樹(shù)脂浸透，亦可用。

芯材 任意。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）適合少量生產(chǎn)；

2）可室溫成型，設(shè)備投資少，模具折舊費(fèi)低；

3）可制造大型制品和型狀復(fù)雜產(chǎn)品；

4）樹(shù)脂和增強(qiáng)材料可自由組合，易進(jìn)行材料設(shè)計(jì)；

5）可采用加強(qiáng)筋局部增強(qiáng)，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(kāi)模成型則一面不平滑）；

7）玻纖含量較噴射成型高。

無(wú)捻粗紗布 50%左右

織物 35%-45%

短切原絲氈 30%-40%

（4）缺點(diǎn)

1）屬于勞動(dòng)密集型生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量由工人訓(xùn)練程度決定； ;

2）玻纖含量不可能太高；樹(shù)脂需要粘度較低才易手工操作，溶劑/苯乙烯量高，力學(xué)與熱性能受限制；

3）手糊用樹(shù)脂分子量低；通常可能較分子量高的樹(shù)脂有害于人的健康和安全。

（5）典型產(chǎn)品

艦艇、風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、游樂(lè)設(shè)備、冷卻塔殼體、建筑模型。

2、樹(shù)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(qiáng)材料置于上下模之間；合模并將模具夾緊；在壓力下注射樹(shù)脂；樹(shù)脂固化后打開(kāi)模具，取下產(chǎn)品。

樹(shù)脂膠凝過(guò)程開(kāi)始前，必須讓樹(shù)脂充滿(mǎn)模腔，壓力促使樹(shù)脂快速傳遞到模個(gè)內(nèi)，浸漬纖維材料。

RTM是一低壓系統(tǒng)，樹(shù)脂注射壓力范圍0.4-0.5MPa,當(dāng)制造高纖維含量（體積比超過(guò)50%）的制品，如航空航天用零部件時(shí)，壓力甚至達(dá)0.7MPa。

纖維增強(qiáng)材料有時(shí)可預(yù)先在一個(gè)模具內(nèi)預(yù)成型大致形狀（帶粘結(jié)劑），再在第二個(gè)模具內(nèi)注射成型。 為了提高樹(shù)脂浸透纖維能力，可選擇真空輔助注射（VARI-vacuum saaistedrsin injection)。

注意樹(shù)脂一經(jīng)將纖維材料浸透，樹(shù)脂注口要封閉，以便樹(shù)脂固化。注射與固化可在室溫或加熱條件下進(jìn)行。模具可以復(fù)合材料與鋼材料 制作。若采用加熱工藝。宜用鋼模。

（2）原材料

樹(shù)脂：一般多用環(huán)氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛；當(dāng)加溫時(shí)，高溫樹(shù)脂臺(tái)雙馬列來(lái)酰亞胺樹(shù)脂亦可用。

法國(guó) Vetrotex公司開(kāi)發(fā)了熱塑性樹(shù)脂RTM。

纖維：任意。常用玻纖連續(xù)氈、縫編材料（其纖維間的縫隙得于樹(shù)脂傳遞）、無(wú)捻粗紗布；玻纖與熱塑性塑料的復(fù)合紗及其織物與片材（法國(guó)Vetrotex商品名TWINTEX）。

芯材：不用蜂窩，因蜂窩空格全被樹(shù)脂填滿(mǎn)，壓力會(huì)導(dǎo)致其破壞?？捎媚腿軇┌l(fā)泡材料PU、PP、CL、VC等。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）制品纖維含量可較高，未被樹(shù)脂浸得部分非常少；

2）閉模成型，生產(chǎn)環(huán)境好；

3）勞動(dòng)強(qiáng)度低，對(duì)工人技術(shù)熟練程度的要求也比手糊與噴射成型低；

4）制品兩面光，可作有表面膠衣的制品，精度也比較高；

5）成型周期較短；

6）產(chǎn)品可大型化；

7）強(qiáng)度可按設(shè)計(jì)要求具有方向性；

8）可與芯村、嵌件一體成型；

9）相對(duì)注射設(shè)備與模具成本較低。

（4）缺點(diǎn)

1）不易制作較小產(chǎn)品；

2）因要承壓，故模具較手糊與噴射工藝用模具要重和復(fù)雜，價(jià)位也高一些；

3）能有未被浸漬的材料，導(dǎo)致邊角料浪費(fèi)。

（5）典型產(chǎn)品

小型飛機(jī)與汽車(chē)零部件、客車(chē)座椅、儀表殼

3、纖維纏繞（FW）

（1）概要

通常采用直接無(wú)捻粗紗作為增強(qiáng)材料。粗紗排列在紗架上。粗紗自紗架上退繞，通過(guò)張力系統(tǒng)、樹(shù)脂槽、繞絲嘴，由小車(chē)帶動(dòng)其往復(fù)移動(dòng)并纏繞在回轉(zhuǎn)的芯軸（模）上。纖維纏繞角度與纖維排列密度根據(jù)強(qiáng)度設(shè)計(jì)，并由芯軸（模）轉(zhuǎn)速與小車(chē)往復(fù)速度之比，精確地控制。固化后將纏繞的復(fù)合材料制品脫模。

對(duì)某些兩端密閉的產(chǎn)品不用脫模，芯模即包在復(fù)合材料產(chǎn)品內(nèi)，作為內(nèi)襯。

（2）原材料

樹(shù)脂：任意。環(huán)氧、不飽和聚酯、乙烯基脂及酚醛樹(shù)脂。

纖維：任意。無(wú)捻粗紗、縫編和無(wú)紡織物。生產(chǎn)管罐時(shí)，常用表面氈、短切原絲作為內(nèi)襯材料。

芯材：可用。雖然復(fù)合材料制品通常是單一殼體，一般不用。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）因?yàn)槔w維逕直以合理的線(xiàn)形鋪設(shè)，承擔(dān)負(fù)荷，故復(fù)合材料制品的結(jié)構(gòu)特性可非常高；

2）由于同內(nèi)襯層組合，可制得耐腐蝕、耐壓、耐熱的制品；

3）可制造兩端封閉的制品；

4）鋪放材料快、經(jīng)濟(jì)、用無(wú)捻粗紗，材料費(fèi)用低；

5）可采用樹(shù)脂計(jì)量，然浸膠后的纖維通過(guò)擠膠或口模，控制樹(shù)脂含量；

6）可大理生產(chǎn)和自動(dòng)化；

7）機(jī)械成型，復(fù)合材料材質(zhì)及方向性均勻，質(zhì)量穩(wěn)定。

（4）缺點(diǎn)

1）制品形狀限于圓柱形或其它回轉(zhuǎn)體；

2）纖維不易沿制品長(zhǎng)度方向精確排列；

3）對(duì)于大型制品，芯模成本高；

4）成品外表不是“模制”的，不盡人意；

5）對(duì)于承受壓力的制品，如選擇樹(shù)脂不合適或無(wú)內(nèi)襯，就易發(fā)生滲漏。

（5）典型產(chǎn)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(fā)動(dòng)機(jī)殼體。

4、RIM（Reaction Injection Molding一反應(yīng)注射成型）

（1）概要

將兩種或兩種以上的組分在混合區(qū)低壓（0.5MPa）混合后，即在低壓（0.5-1.5MPa）下注射到閉模中反應(yīng)成型，此即為工藝過(guò)程。若組分一為多元醇，一為異氰酸酯，則反應(yīng)生成聚氨酯 。為增加強(qiáng)度，可直接在一種組分內(nèi)行加入磨碎玻纖原絲和（或）填料。弈可采用長(zhǎng)纖維（如連續(xù)纖維氈、織物、復(fù)合氈、短切原絲等的預(yù)成型物等）增強(qiáng)，在注射前，將長(zhǎng)纖維增強(qiáng)材料預(yù)先置模具內(nèi)。用此法可得到高力學(xué)性能的制品。這種工藝稱(chēng)為SRIM（Structural Reaction Injection Molding-結(jié)構(gòu)反應(yīng)注射成型）。

(2)原材料

樹(shù)脂：常用聚氨酯體系或聚氨酯/脲混合體系；亦可采用環(huán)氧、尼龍、聚酯等基本；

芯材：不用。

（3）優(yōu)點(diǎn)

2）可制造大尺寸、開(kāi)頭復(fù)雜的產(chǎn)品；

3）固化快，適于快速生產(chǎn)。

（4）缺點(diǎn)

采用磨碎玻璃纖維增強(qiáng)原料費(fèi)用高，薦用礦物復(fù)合材料取代之。

（5）主要產(chǎn)品

汽車(chē)儀表盤(pán)、保險(xiǎn)杠、建筑門(mén)、窗、桌、沙發(fā)、電絕緣件。

5、拉擠成型 （Pultrusion）

(1)概要

主要采用玻璃纖維無(wú)捻粗紗（使用前預(yù)先放置在紗架上），它提供縱向（沿生產(chǎn)線(xiàn)方向）增強(qiáng)。

其它類(lèi)型的增強(qiáng)有連續(xù)原絲氈、織物等，它們補(bǔ)充橫向增強(qiáng)，表面氈則用于提高成品表面質(zhì)量。樹(shù)脂中可加入填料，改進(jìn)型材料性能（如阻燃），并降低成本。

拉擠成型的程序是

2）玻璃纖維預(yù)成型后進(jìn)入加熱模具內(nèi)，進(jìn)一步浸漬（擠膠）、基本樹(shù)脂固化、復(fù)合材料定型；

3）將型材按要求長(zhǎng)度切斷。 現(xiàn)在已有變截面的、長(zhǎng)度方向呈弧型的拉擠制品成型技術(shù)。 拉擠成型將增強(qiáng)材料浸漬樹(shù)脂有兩種方式：

膠槽浸漬法：通常采用此法，即將增強(qiáng)材料通過(guò)樹(shù)脂槽浸膠，然后進(jìn)入模具。此法設(shè)備便宜作業(yè)性好，適于不飽和聚酯樹(shù)脂，乙烯基酯樹(shù)脂。

注入浸漬法（圖6）：玻纖增強(qiáng)材料進(jìn)入模具后，被注入模具內(nèi)的樹(shù)脂所浸漬。此法適于凝膠時(shí)間短、粘度高、生產(chǎn)附產(chǎn)物的樹(shù)脂基體，如酚醛、環(huán)氧、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂。

（2）原材料

樹(shù)脂：常用不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂；

纖維：拉擠用玻璃纖維無(wú)捻粗紗、連續(xù)氈、縫編氈、縫編復(fù)合氈、織物、玻纖表面氈、聚酯纖維表面氈等；

芯材：一般不用，現(xiàn)有以PU發(fā)泡材料為芯材，外為連續(xù)拉擠框型型材，作為保溫墻板的。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）典型拉擠速度0.5-2m/min，效率較高，適于大批量生產(chǎn)，制造長(zhǎng)尺寸制品；

2）樹(shù)脂含量可精確控制；

3）由于纖維呈縱向，且體種比可較高（40%-80%），因而型材軸向結(jié)構(gòu)特性可非常好；

4）主要用無(wú)捻粗紗增強(qiáng)，原材料成本低，多種增強(qiáng)材料組合使用，可調(diào)節(jié)制品力學(xué)性能；

5）制品質(zhì)量穩(wěn)定，外觀(guān)平滑。

（4）缺點(diǎn)

1）模具費(fèi)用較高；

2）一般限于生產(chǎn)恒定橫截面的制品。

（5）典型產(chǎn)品

建筑屋頂橫梁、椽子、門(mén)窗框架型材、墻板、石油開(kāi)采抽油桿、帳篷竿、梯子、橋梁、工具把、手機(jī)微波站罩殼、汽車(chē)板簧、傳動(dòng)軸、電纜管、光纖光纜芯、釣魚(yú)竿、隔柵、汽車(chē)空調(diào)器罩、擴(kuò)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(shù)脂的A階段與模具在一 起，在積層上覆以橡膠袋，周邊密封，在后用真空泵抽真空，積層從而受到不大于1個(gè)氣壓的壓力，而被壓實(shí)、成型。

（2）原材料

樹(shù)脂：主要采用環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂。不飽和聚酯樹(shù)脂與乙烯基酯樹(shù)脂則因真空泵將樹(shù)脂中的苯乙烯（交聯(lián)劑）過(guò)度抽出，可能會(huì)造成問(wèn)題，故一般不用；

纖維：同手糊法；

芯材：任意。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）采用普通的濕法鋪層技術(shù)，通?？色@得高纖維含量的制品；

2）可制造大尺寸產(chǎn)品；

3）產(chǎn)品兩面光；

4）較濕法鋪層浸膠孔隙率低；

5）由于壓力，樹(shù)脂流經(jīng)結(jié)構(gòu)纖維，纖維得以較好地浸漬樹(shù)脂；

6）有利于操作人員健康和安全；真空袋減少了固化時(shí)逸出的揮發(fā)性物質(zhì)。

（4）缺點(diǎn)

1）額外的工藝過(guò)程增加了勞動(dòng)力和袋材成本；

2）要求操作人員有較高的技術(shù)熟練水平；

3）樹(shù)脂混合和含量控制基本上仍然取決于操作人員的技術(shù)；

4）生產(chǎn)效率不高。

（5）典型產(chǎn)品

艇、賽車(chē)、芯材粘結(jié)、飛機(jī)鼻錐雷達(dá)罩、機(jī)翼、方向舵。

7、樹(shù)脂膜熔浸成型（RFI-Resin Film Infusion)

（1）概 要

將干強(qiáng)物與樹(shù)脂片（樹(shù)脂片系放在一層脫模紙上提供）交替鋪放在模具內(nèi)。鋪層被真空袋包覆，藉真空泵抽真空，將干織物內(nèi)空氣抽出。然后加熱，令樹(shù)脂熔化并流浸已抽出空氣的織物，然后經(jīng)過(guò)一事實(shí)上時(shí)間即固化。

（2）原材料

樹(shù)脂：一般僅用環(huán)氧樹(shù)脂； ¬

纖維：任意；

芯材：許多種芯材都可以使用，由于工藝過(guò)程中溫度高，對(duì)PVC泡沫需要專(zhuān)門(mén)處理，以免泡沫損壞。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）空隙率低，可精確獲得高的纖維含量；

2）鋪層清潔，有利于健康和安全（似預(yù)浸）；

3）可較預(yù)浸法成本低，此為主要的優(yōu)點(diǎn)；

4）由于樹(shù)脂僅能過(guò)織物厚度方向傳遞，故樹(shù)脂未浸到白斑區(qū)可較SCRIMP（西曼復(fù)合材料公司樹(shù)脂參入成型法—Seeman Composite Resin Infusion Molding Process）少。

（4）缺點(diǎn)

1）目前僅用于宇航工業(yè)，還未推廣；

2）雖然宇航工業(yè)用高壓釜系統(tǒng)產(chǎn)非總是需要，但加熱室和真空袋系統(tǒng)對(duì)于復(fù)合材料固化，總是不可少的；

3）模具要求能經(jīng)受樹(shù)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(jīng)受工藝溫度和壓力；

（5）典型產(chǎn)品

飛機(jī)雷達(dá)罩、艦艇聲納整流罩。

8、預(yù)浸料（高壓釜）成型

（1）概要

預(yù)先在加熱、加壓或使用溶劑的條件下，將織物和（或）纖維預(yù)先用預(yù)催化樹(shù)脂預(yù)浸漬。固化劑大多能在環(huán)境溫度下，讓預(yù)浸材料貯存幾周或幾個(gè)月，仍能保質(zhì)使用。當(dāng)要延長(zhǎng)保持期，材料須在冷凍條件下貯存。樹(shù)脂通常在環(huán)境溫度下呈臨界固態(tài)。故觸摸預(yù)浸材料時(shí)有輕微的黏附感，象膠帶似的。制作單向預(yù)浸漬材料的纖維直接由紗架下來(lái)，與樹(shù)脂結(jié)合。預(yù)浸漬材料用手或機(jī)械鋪于模具表面，通過(guò)真空袋抽真空，并通常加熱到120-180oC。使樹(shù)脂重新流動(dòng)，并最終固化。盛開(kāi)附加壓力通常藉助高壓釜（實(shí)際上是一座壓力加熱罐）提供，它能對(duì)鋪層施加達(dá)5個(gè)大氣壓的壓力。

（2）原材料

樹(shù)脂：通常用環(huán)氧樹(shù)脂，不飽和聚酯樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂及高溫樹(shù)脂，如聚酰亞胺、氰酸酯、雙馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等；

纖維：任意。雖然由于在工藝過(guò)程中，高溫分對(duì)芯材有些影響，需要采用某些專(zhuān)門(mén)的泡沫芯材。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）預(yù)浸材料制造人員可精確地調(diào)整樹(shù)脂/固化劑水平和樹(shù)脂在纖維中的含量；可以可靠地得到高纖維含量。

2）材料于操作人員十分安全，無(wú)礙健康，操作清潔；

3）單向帶纖維成本最低，因?yàn)槲沩殞⒗w維預(yù)先轉(zhuǎn)為織物的二次加工過(guò)程；

4）由于制造過(guò)程采用可滲透的高粘度樹(shù)脂，樹(shù)脂化學(xué)性能力學(xué)和熱性能可以是最適宜的；

5）材料有效時(shí)間長(zhǎng)（室溫下可保質(zhì)數(shù)月），這意味著可優(yōu)化結(jié)構(gòu)、復(fù)合材料易鋪層；

6）可能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和節(jié)省勞動(dòng)力。

（4）缺點(diǎn)

1）對(duì)于預(yù)浸織物，材料成本高；

2）通常要對(duì)高壓釜固化復(fù)合材料制品，耗費(fèi)大、作業(yè)慢、制品尺寸受限制；

3）模具需能承受作業(yè)溫度；

4）芯材需要承受作業(yè)溫度和壓力。

（5）典型產(chǎn)品

飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料（如機(jī)翼和尾翼）、衛(wèi)星與運(yùn)載火箭結(jié)構(gòu)件（太陽(yáng)能電池基板、夾層結(jié)構(gòu)板、衛(wèi)星接口支架、火箭整流罩等）、賽車(chē)、運(yùn)動(dòng)器材（如網(wǎng)球拍、滑雪板等）。

9、低溫 固化預(yù)浸料成型

（1）概要

低溫固化預(yù)浸料完全按通常的預(yù)浸料方法制備，但樹(shù)脂的化學(xué)性質(zhì)使其得以在60-100oC溫度下固化。在60oC時(shí)，材料可操作保持期可小到限于1個(gè)星期，但亦可延長(zhǎng)到幾個(gè)月。樹(shù)脂系統(tǒng)的流動(dòng)截面適于采用真空袋壓力，避免采用高壓釜。

（2）材料 |

樹(shù)脂：一般僅采用環(huán)氧樹(shù)脂；

纖維：任意，同通常的預(yù)浸料；

芯材：任意，雖然一般 的PVC泡沫需要特別注意。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）具有傳統(tǒng)預(yù)浸料法所具備的（1）-（6）條優(yōu)點(diǎn)；

2）模具材料較便宜，如木材亦可用，因其固化溫度較低故；

3）可容易地制造大型結(jié)構(gòu)。因?yàn)閮H需真空袋壓力；固化溫度低，可采用簡(jiǎn)單的熱空氣循環(huán)加熱室（經(jīng)常就地建造大于制品的加熱室 ）

4）可采用普通的PVC泡沫芯材，略作處理即可；

5）能耗低。

（4）缺點(diǎn)

1）材料成本仍高于預(yù)浸織物；

2）需加熱室和真空袋系統(tǒng)，以固化制品；

3）模具需能經(jīng)受高于環(huán)境溫度的溫度（常用60-100oC）；

4）仍有能耗，因需高于環(huán)境溫度固化。

（5）典型產(chǎn)品

高性能風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片、賽艇、救生艇、火車(chē)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(fù)合材料公司樹(shù)脂滲透成型法）,RIFT（Resin Infusion under Flexibe Tooling—柔性模具樹(shù)脂滲透法） ,VARTM（Vscuum Assisted Transfer Molding—真空輔助樹(shù)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(nèi)，如同RTM。然后覆以剝離保護(hù)層和縫編非結(jié)構(gòu)織物。整個(gè)鋪層用真空袋覆罩好。袋無(wú)滲漏后，讓樹(shù)脂流到積層。樹(shù)脂很容易流經(jīng)非結(jié)構(gòu)織物而在整個(gè)鋪層分布。SCRIMP法在真空袋與鋪層之間可置加壓模塊，利于提高制作表觀(guān)與結(jié)構(gòu)密實(shí)度。

（2）材料

樹(shù)脂：常和環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯和乙烯基酯樹(shù)脂；

纖維：任意種類(lèi)普通織物。這些工藝方法縫編材料很好用，因其間隙使得樹(shù)脂快速流動(dòng)；

芯材：除蜂窩外，各種芯材均可用。

（3）優(yōu)點(diǎn)

1）同RTM，但制品僅一面光，不似RTM兩面光；

2）由于模具一半是真空袋，主模具僅需較低強(qiáng)度，故模具成本甚低；

3）可制造大尺寸產(chǎn)品；

4）通常的濕法鋪層工具可改進(jìn)以用于這些成型法；

5）一次作業(yè)即可生產(chǎn)芯材結(jié)構(gòu)。

（4）缺點(diǎn)

1）要完成好相對(duì)復(fù)雜的操作過(guò)程；

2）樹(shù)脂粘度必須非常低，限制了制品的力學(xué)性能；

3）鋪層未浸到樹(shù)脂而造成的廢品浪費(fèi)甚大；

4） SCRIMP的一些工藝要素已被專(zhuān)利所限。

（5）典型產(chǎn)品

小艇半成品、列車(chē)和卡車(chē)車(chē)身面板。

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