玻璃鋼復習資料

1、“玻璃鋼制品手糊及模壓成型”課程復習重點復 材141一、考試題型1、名詞解釋（每小題3分，共15分）2、填空(每空1分，共15分)3、單項選擇題（每小題2分，共40分）4、簡答題（6道題中任選4題回答，共20分，每題5分）5、工藝論述題（1題，共10分）第一節(jié)1 .復合材料定義：復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀（微觀）上組成具有新性能的材料。2 .樹脂基復合材料定義：以有機聚合物為基體的纖維增強材料。樹脂基復合材料的特點：(1)各向異性（短切纖維復合材料等顯各向同性）；(2)不均質（或結構組織質地的不連續(xù)性）；(3)呈粘彈性行為；(4)纖維（或樹脂）體積

2、含量不同，材料的物理性能差異；(5)影響質量因素多，材料性能多呈分散性。樹脂基復合材料的分類：(1)熱固性樹脂基復合材料：環(huán)氧樹脂復合材料、酚醛樹脂復合材料、不飽和聚酯基復合材料、雙馬來酰亞胺基復合材料、有機硅基復合材料（2）熱塑性樹脂基復合材料：聚烯烴樹脂、氟樹脂、尼龍、滌綸、聚甲醛樹脂復合材料3. 影響復合材料性能的因素：基體、增強體、基體和增強體相容性、工藝、界面、固化溫度、樹脂纖維比例4. 樹脂基復合材料性能優(yōu)缺點優(yōu)點：（1）質量小，比強度高，比模量高（2)具有可設計性（3)電緣性好，透波材料（4)耐腐蝕，減振性能好（5)耐疲勞性能好缺點：（1）材料的工藝穩(wěn)定性差（2）材料性能的分散性

3、大（3）不耐高溫，易老化（4）抗沖擊能力低(5)彈性模量低5.SMC熟化定義在基料的配制中，樹脂用溶劑兌稀或溶解，制成樹脂液，在放置一段時間后，黏度逐漸下降最終才趨于穩(wěn)定，這時，樹脂液的透明度也有所改善，這種樹脂液，最適于進一步加工，這個過程，稱為熟化。6.凝膠時間：液態(tài)樹脂或膠液在規(guī)定的溫度下由能流動的液態(tài)轉變成固體凝膠所需的時間。對于熱固性樹脂，是指從添加催化劑后到形成凝膠所需的時間。7.觸變性：即一觸即變的性質。當物料受外力作用時，粘度顯著下降，而當外力消除時粘度又逐漸恢復的特性。第二節(jié)8.玻璃纖維的微裂紋理論微裂紋假說認為，玻璃纖維的理論強度取決于分子或原子間的引力，其理論強度很高，可

4、達到2000MPa-12000MPa。微裂紋的存在，使玻璃在外力作用下受力不均勻，在危害最大的微裂紋處產生應力集中，從而使強度下降。玻璃纖維比玻璃的強度高很多，是因為玻璃纖維高溫成型時減少了玻璃溶液的不均一性，使微裂紋產生的機會減少。此外，玻璃纖維的斷面較小，隨著斷面積的減小，使微裂紋存在的幾率也減小，從而使纖維強度增高。9. 玻璃纖維的分類及制造方法分類（1）以玻璃原料成分分類：根據(jù)玻璃成分中的含堿量分為：無堿纖維（E纖維） 電氣性能、耐老化性能優(yōu)良。中堿玻璃纖維（C玻纖） 耐酸性好，耐堿性不如E玻纖，生產成本低。有堿纖維（A玻維） 含堿量高于12%。高強纖維（S玻纖） 拉伸強度高于E玻纖的

5、35%。M-高彈玻纖。L-防輻射玻纖（2）以單絲直徑分類（2-4可不背，了解內容）粗纖維：其單絲直徑一般為30um初級纖維：其單絲直徑大于20um；中級纖維：單絲直徑10-20um高級纖維：（亦稱紡織纖維）其單絲直徑3-10um。對于單絲直徑小于4um的玻璃纖維又稱為超細纖維。（3）以纖維外觀連續(xù)纖維：連續(xù)纖維是無限延續(xù)的纖維，主要用漏板法拉制而成，經紡織加工后，可以制成玻紗、繩、布、帶、無捻粗紗等制品。定長纖維：其長度有限，一般在300-500mm，但有時也可較長玻璃棉：也是一種定長玻璃纖維，其纖維較短，一般在150mm以下或更短。在形態(tài)上組織蓬松，類似棉絮，故又稱短棉，主要作保溫、吸聲等用

6、途。此外，還有短切纖維、空心纖維、玻璃纖維粉及磨細纖維等。（4）以纖維特性分類 高強玻璃纖維；高模量玻璃纖維；耐高溫玻璃纖維；耐堿玻璃纖維；耐酸玻璃纖維；普通玻璃纖維（指無堿及中堿玻璃纖維）；光學纖維；低介電常數(shù)玻璃纖維；導電纖維等。制造方法（1）坩鍋法拉絲工藝（2）池窯法拉絲工藝10.玻璃纖維的熱處理：熱處理法是在340350下，將玻璃纖維處理1015min，脫去其表面的石蠟乳劑，這樣可提高相應模壓制品的力學性能。11.在玻璃纖維生產中的拉絲工序時，常采用的浸潤劑有何不同？紡織型浸潤劑:其作用僅是在玻璃纖維拉絲和紡織加工過程中使單絲集束并潤滑和保護纖維,滿足紡織工藝要求。增強型浸潤劑:不僅要

7、求它能使單絲集束并潤滑保護纖維,滿足紡織工藝要求,更重要的是使玻璃纖維具有能和被增強的基體材料有很好的結合能力。12. 玻璃纖維三輥切割機的工作原理：P94頁纖維在旋轉的切割機與墊輥之間被切斷并被噴射氣流吹散而連續(xù)向外噴出。第三節(jié)13.手糊成型的定義及其優(yōu)缺點定義：指在涂好脫模劑的模具上，一邊鋪設增強材料，一邊涂刷樹脂直到所需制品的厚度為止，然后通過固化和脫模而取得制品的這一成工藝。優(yōu)點：不受產品尺寸和形狀限制，適宜尺寸大、批量小、形狀復雜產品的生產設備簡單，投資少，見效快，設備折舊費低工藝簡便，生產技術易掌握，只需要經過短期培訓即可進行生產易于滿足產品設計要求，可以在產品不同部位任意增補增強

8、材料制品樹脂含量較高，耐腐蝕性好 缺點：生產效率低衛(wèi)生條件差，氣味大產品力學性能較低勞動強度大，不易大批量生產14.噴射成型的定義及其優(yōu)缺點定義：將分別混有引發(fā)劑和促進劑的不飽和聚酯樹脂從噴槍兩側噴出，同時將玻璃纖維無捻粗紗用切割機切斷，并由噴槍中心噴出，與樹脂一起均勻沉積到模具上，當沉積到一定厚度時，用輥輪壓實，使纖維浸透樹脂，排除氣泡，固化后成制品。優(yōu)點：用玻纖粗紗代替織物，可降低材料成本 生產效率比手糊的高24倍 產品整體性好，無接縫 可用較少設備投資實現(xiàn)中批量生產 可自由調整產品壁厚及纖維與樹脂比例缺點：樹脂含量高，制品強度低；產品只能做到單面光滑；污染環(huán)境，有害工人健康。15. 手糊

9、成型使用的原材料樹脂 增強材料（玻纖） 固化劑 促進劑 填料 稀釋劑 脫模劑 16. 模壓成型使用的原材料合成樹脂 固化劑（引發(fā)劑）、促進劑、稀釋劑、表面處理劑、低收縮添加劑、脫模劑、著色劑（顏料）和填料 增強材料（玻璃纖維）第四節(jié)17.手糊成型模具分類：玻璃鋼模具 木質模具 石膏-砂模具 橡膠模具 石蠟模具 金屬模具硬質泡沫塑料模具 紅沙模 水泥模18.手糊成型工藝的流程：先在清理好或經過表面處理的模具成型面上涂抹脫模劑，待充分干燥好后，將加有固化劑(引發(fā)劑)、促進劑、顏料糊等助劑并攪拌均勻的膠衣或樹脂混和料，涂刷在模具成型面上，隨后在其上鋪放裁剪好的玻璃布 (氈)等增強材料，并注意浸透樹脂

10、、排除氣泡。重復上述鋪層操作，直到達到設計厚度，然后進行固化脫模。19.手糊成型工藝的工藝參數(shù)：1.厚度的控制（T-制品厚度 m-材料厚度 k-厚度常數(shù)） 2.樹脂用量的計算20.手糊成型樹脂膠液的工藝性膠液的工藝性是影響手糊制品質量的重要因素，膠液的工藝性主要指膠液粘度和凝膠時間。（1）膠液粘度：膠液粘度表征流動特性，對手糊作用影響大，粘度過高不易涂刷和浸透增強材料，粘度過低，在樹脂凝膠前發(fā)生膠液流失，使制品出現(xiàn)缺陷。樹脂粘度控制在0.2-0.8Pa.s之間為宜。粘度可通過加入稀釋劑調節(jié)。（2）凝膠時間：指在一定的溫度條件下，樹脂中加入定量的引發(fā)劑、促進劑或固化劑后，從粘流態(tài)到失去流動性變成

11、軟膠狀態(tài)時所需時間。21.手糊制品中常見的缺陷及解決方法（1）膠衣的缺陷A皺紋。（產生原因：噴涂的膠衣太?。还袒瘎?、促進劑用量不足；模腔里殘存有苯乙烯單體；氣溫太低；膠衣固化不足就開始糊制；膠衣層厚度不均）（防治方法：噴涂樹脂量應達到500-600g/m2；根據(jù)不同的氣溫和濕度，調整加入量；用吹風機吹出；鼓熱風或用紅外燈加熱；正確判斷固化狀態(tài)，確定固化時間；均勻涂刷或噴涂）B裂紋。（產生原因：固化劑、促進劑用量過多；固化時熱量過大；受到強烈陽光照射；膠衣太厚）（防止方法：調整加入量；調整加熱溫度，不要局部加熱；固化時避免強日光照射；涂刷或噴涂厚度要適當）C變色。(產生原因：固化劑、促進劑用量過

12、多；膠衣流掛；顏色分離；膠衣厚度不均)（防治措施：根據(jù)不同氣溫調整比例；調整室溫，提高粘度；降低粘度和噴灌壓力，噴涂得薄些；均勻噴涂和涂刷）（2）制品褶皺（產生原因：拐角處圓弧半徑R過小；脫模用石蠟，使膠衣與模具太易分離；制品局部厚度過大；曲率半徑小的部位粗紗含量過多；膠衣厚度不均，后固化加熱不均）防止方法：曲率半徑要大一些，但不宜超過10R；模具使用23次后涂刷一次石蠟；增強材料鋪放是錯開重疊位置，拐角處防止膠集聚；控制粗紗加入量，浸漬時，要除掉過剩的樹脂；拐角處膠衣不能過多，避免局部加熱，固化劑用量要適宜（3）翹曲和變形（產生原因：聚酯樹脂固化收縮率大，加入苯乙烯過量；固化劑和促進劑用量過

13、大；制品壁厚太?。ㄌ貏e是箱形制品）；制品厚度不均勻或不對稱；樹脂集聚；加熱后處理時機不適宜；加熱后處理溫度不均；脫模時機不適宜（脫模過早，制品未充分固化）防止方法：加入適量的CaCO3粉料，控制苯乙烯加入量；加入適量固化劑和促進劑；在易變形的部位增大慣性矩；制品設計應避免壁厚懸殊，力求對稱；樹脂粘度小時，注意低凹處或溝槽處膠液積存；對厚壁制品成型后，放置一段時間后再加熱后處理；應使模具均勻受熱，避免放在熱風口附近；制品須固化到一定程度方可脫模第五節(jié)22.模壓成型工藝定義及其優(yōu)缺點（P118）定義：將一定量的模壓料（粉狀、粒狀或纖維狀等模壓料）放入金屬對模中，在一定溫度和壓力作用下，固化成型制品

14、的一種方法。優(yōu)點：重現(xiàn)性好，不受操作者和外界條件的影響；操作處理方便；操作環(huán)境清潔、衛(wèi)生，改善了勞動條件；流動性好，可成型異形制品；模壓工藝對溫度和壓力要求不高，可變范圍大，可大幅降低設備和模具費用；纖維長度4050mm，質量均勻性好，適宜于壓制截面變化不大的大型薄壁制品；所得制品表面粗糙度低，采用低收縮添加劑后，表面質量更為理想；生產效率高，成型周期短，易于實現(xiàn)全自動機械化，生產成本相對較低。缺點：模具制造復雜，投資大；受壓機限制，只適合于大批量生產小型復合材料制品。23.計算題，手糊鋪層，書上3道例題。（P4344）【例2.1】一手糊玻璃鋼制品，壁厚5層800g/m2的E型玻璃布糊制，玻璃

15、纖維含量為55%（質量比），樹脂密度為1.3g/cm3，求該制品壁厚。解：樹脂與玻璃布質量比（10055）/55=0.818 單位面積樹脂質量0.81850.8=3.27(kg/m2) 玻璃布厚度50.80.391=1.564(mm) 樹脂厚度3.270.769=2.514（mm） 鋪層總厚度1.564+2.514=4.078（mm）【例2.2】一玻璃鋼制品由一層300g/m2的E型玻璃氈和4層600g/m2的E型玻璃氈鋪層，樹脂膠液含40%填料（密度2.5g/cm3）、60%聚酯樹脂（密度1.2g/cm3）。樹脂含量為70%（指的是聚酯樹脂，不含填料），求鋪層總厚度。 解：玻璃氈總質量10.

16、3+40.6=2.7（kg/m2） 樹脂與玻璃氈質量比=70/（10070）=2.33 樹脂質量2.72.33=6.29（kg/m2） 填料質量6.29（40/60）=4.19(kg/m2) 玻璃氈厚度2.70.391=1.056（mm） 樹脂厚度6.290.837=5.265（mm） 填料厚度4.190.4=1.676（mm） 鋪層總厚度1.056+5.265+1.6768（mm）【例2.3】玻璃鋼制品由0.4中堿方格布和不飽和聚酯樹脂（密度1.3g/cm3）糊制，含膠量為55%，壁厚10mm，求布層數(shù)是多少？ 解：查表2.4得： Kf=0.408mm/（kg.m2），kr=0.769mm/

17、（kg.m2） 查得0.4中堿方格布mf=340g/m2 樹脂與玻璃纖維質量比c=55（10055）=1.222 n=A/mf（kf+ckr）=10/0.34（0.408+1.2220.769）=22（層）24. 模壓常用短纖維模壓料和SMC模壓料的制備工藝（比如SMC模壓料的組成、熟化、活性稀釋劑、非活性稀釋劑、增稠劑及增稠原理、內脫模劑的脫模機理、低收縮添加劑的低收縮機理） 模壓常用短纖維模壓料的制備工藝（P122126預混法（1手工預混法 2機械預混法 3連續(xù)預混法）預浸法（1手工預浸法 2機械預浸法）浸氈法（操作順序詳見教材） SMC模壓料的制備工藝（1）SMC模壓料的組成：不飽和聚酯

18、樹脂、增稠劑、引發(fā)劑、交聯(lián)劑、玻璃纖維、低收縮添加劑、填料、內脫模劑（2）熟化見第一節(jié)第5問。（3）活性稀釋劑：在其化合物分子結構里含有活性環(huán)氧基或其它活性基團，能與環(huán)氧樹脂及固化劑反應。（4）非活性稀釋劑：不含有能參與固化反應的活性基團，而且時間長了還會游離出來，造成制品容易老化。（5）增稠劑：是一種流變助劑，不僅可以使涂料增稠，防止施工中出現(xiàn)流掛現(xiàn)象，而且能賦予涂料優(yōu)異的機械性能和貯存穩(wěn)定性。（6）增稠原理：1金屬氧化物或氫氧化物與聚酯端基COOH進行酸堿反應，生成堿式鹽。2堿式鹽與聚酯分子中的酯基（氧原子），以配位鍵形成絡合物。（7）內脫模劑的脫模機理：便于脫模，提高效率，延長壽命，使產

19、品表面光滑；尺寸合格，減少廢品。（內脫模劑：是一些熔點比模型溫度稍低的化合物，與液態(tài)物相容，但與固化后的樹脂不相容，從樹脂基體滲出，在模具和制品之間形成一層隔離膜。）（8）低收縮添加劑：填料、內脫模劑、著色劑等混合（9）低收縮機理：熱塑性樹脂熱膨脹力阻止了聚酯固化時的收縮，熱塑性樹脂固化稍遲，雖然聚合物降溫時也發(fā)生收縮，但此時周圍熱固性樹脂已經固化，故只能形成局部微孔收縮而不能形成整收縮。25. 模壓制品發(fā)生收縮的主要原因熱收縮與結構（化學）收縮（模壓料、制品結構、模具結構、模壓工藝）（一般模壓料的熱膨脹系數(shù)比模具材料大，制品脫模冷卻后的收縮率大于模具收縮率，使得制品尺寸小于模具尺寸。樹脂縮聚

20、（或聚合反應），分子交聯(lián)、鏈段之間更加緊密，低分子逸出等引起不可逆體積收縮。） 固化不足 模具型腔溫差大 制品結構復雜，造成固化和冷卻不均勻 物料流動性太大，物料內水分及揮發(fā)物含量高26.模壓料的工藝性樹脂流動性、固化速率、收縮率、壓縮率（其含義為：指模壓料在壓制時的成型性及模壓料的質量穩(wěn)定性。）27.模壓料（在層壓中叫膠布）的質量標準、其含義及控制方法模壓料的質量標準：樹脂含量、揮發(fā)物含量、不溶性樹脂含量模壓料的含義：用合成樹脂浸漬增強材料，再經過烘干而成的模壓制品的半成品。模壓料的控制方法：樹脂溶液的粘度 纖維的短切長度 浸漬時間 烘干條件28. 模壓成型工藝參數(shù)（P137138）（1）快

21、速成型：預熱 溫度、時間 模壓 成型溫度、成型壓力、保溫時間（2）慢速成型：裝模溫度、加壓時機、成型壓力、升溫速度、成型溫度、保溫時間、降溫方式、脫模溫度、脫模劑29. 模壓制品中常見的缺陷及解決方法（P138）常見缺陷產生原因解決辦法制品表面起泡及內部鼓泡1物料中揮發(fā)物含量太大2保溫時間不夠3模具溫度過高或過低4成型壓力小5模具內有其他氣體6物料壓縮比太大，含空氣多7加熱不均勻1將料適當干燥或預熱2調節(jié)模具溫度3增加成型壓力4延長保溫時間5降低閉模速度，模具開設排氣槽，將料預熱6進行預壓，改變加料方式7改進加熱裝置缺料1物料流動性過大或過小2加料量不足3成型壓力不足4模具型腔溫度過高，物料固化太快5溢料1控制物料的流動性，嚴格控制物料質量，及時調整工藝2增加加料量3增加成型壓力4降低溫度5緩慢加壓，選擇合適加壓時機裂紋1金屬嵌件過多或過大2預熱溫度不合適3結構設計不合理4頂出不當5物料不符合質量要求6成型溫度和冷卻速度不合適1調整配方，優(yōu)化制品結構設計和改進成型工藝2調整預熱方式和預熱溫度