環(huán)氧固化的收縮和內(nèi)應(yīng)力

環(huán)氧固化的收縮和內(nèi)應(yīng)力第一頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程的收縮和內(nèi)應(yīng)力收縮樹(shù)脂的交聯(lián)溫度的變化產(chǎn)生環(huán)氧樹(shù)脂固化過(guò)程使用過(guò)程內(nèi)應(yīng)力不均勻制件尺寸和形狀的變化翹起裂紋第二頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)氧樹(shù)脂在固化過(guò)程中的膨脹和收縮體積膨脹——A點(diǎn)熱膨脹到B點(diǎn)反應(yīng)收縮－－從B點(diǎn)體積收縮經(jīng)凝膠點(diǎn)C后，繼續(xù)固化收縮到D點(diǎn)，冷卻收縮－－D點(diǎn)經(jīng)E點(diǎn)（玻璃化溫度Tg的轉(zhuǎn)折點(diǎn)）到F點(diǎn)。Tg以上是高彈態(tài)，即DE段，為高彈態(tài)收縮；Tg以下是玻璃態(tài)，即EF段，為玻璃態(tài)收縮BF的體積變化是固化體系的最大收縮。AF是固化體系固化前后在室溫下的體積變化。C點(diǎn)到F點(diǎn)的體積變化值稱(chēng)為凝膠后收縮。此值愈小則內(nèi)應(yīng)力相應(yīng)愈低。內(nèi)應(yīng)力主要是玻璃態(tài)的收縮所致。ABCDEFTrTgTCT溫度/C比容積(cm3/g)最大固化收縮冷卻后收縮反應(yīng)收縮凝膠后收縮玻璃態(tài)收縮高彈態(tài)收縮室溫玻璃化溫度固化溫度第三頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)氧固化物的內(nèi)應(yīng)力及其產(chǎn)生機(jī)理內(nèi)應(yīng)力固化內(nèi)應(yīng)力溫度內(nèi)應(yīng)力不均勻溫度場(chǎng)的存在是固化內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生的主要因素之一。升溫速率過(guò)快散熱條件不同冷卻速率過(guò)快環(huán)氧固化物的線(xiàn)脹系數(shù)與纖維，填料或被粘物的線(xiàn)脹系數(shù)相差很大，在使用過(guò)程中隨溫度的變化兩者之間因脹縮不均會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力固化物在進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，材料與刀具摩擦引起局部過(guò)熱，刀具過(guò)后又迅速冷卻也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力無(wú)應(yīng)力構(gòu)件長(zhǎng)期放置，由于環(huán)氧材料受溫度變化及空氣中水分和氧氣作用也會(huì)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力第四頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)氧樹(shù)脂基體的收縮和內(nèi)應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系內(nèi)應(yīng)力體系的化學(xué)結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)內(nèi)因分子結(jié)構(gòu)用量比交聯(lián)程度體系的均勻度正確確定配方工藝條件固化物的線(xiàn)脹系數(shù)了解兩者的關(guān)系第五頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一環(huán)氧樹(shù)脂基體的收縮和內(nèi)應(yīng)力與其結(jié)構(gòu)的關(guān)系A(chǔ)CDEFTrTgTCT溫度/C比容積(cm3/g)最大固化收縮冷卻后收縮反應(yīng)收縮凝膠后收縮玻璃態(tài)收縮高彈態(tài)收縮室溫玻璃化溫度固化溫度結(jié)論內(nèi)應(yīng)力在高彈態(tài)基本不產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力在玻璃態(tài)則隨溫度的下降呈直線(xiàn)比例上升內(nèi)應(yīng)力主要是玻璃區(qū)的收縮所致內(nèi)應(yīng)力的大小取決于收縮率的大小Tg越高，玻璃態(tài)收縮越大，內(nèi)應(yīng)力越大Tg下降，玻璃態(tài)收縮減小，內(nèi)應(yīng)力降低第六頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一無(wú)機(jī)填料對(duì)內(nèi)應(yīng)力的影響無(wú)機(jī)填料的線(xiàn)脹系數(shù)環(huán)氧固化物的線(xiàn)脹系數(shù)小一個(gè)數(shù)量級(jí)降低體系的收縮率！使用不當(dāng)，反而會(huì)增加內(nèi)力力第七頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一支配固化物內(nèi)應(yīng)力的主要因素內(nèi)應(yīng)力玻璃態(tài)的收縮率玻璃態(tài)的線(xiàn)脹系數(shù)TgTg與室溫的溫度差玻璃態(tài)的彈性模量第八頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一降低內(nèi)應(yīng)力的途徑減少內(nèi)應(yīng)力產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力松馳掉第九頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一降低內(nèi)應(yīng)力的途徑－材料設(shè)計(jì)選用模量低的、收縮率小的、線(xiàn)脹系數(shù)小的樹(shù)脂體系選用韌性樹(shù)脂體系選用低溫固化體系加入粉狀無(wú)機(jī)填料第十頁(yè)，共十一頁(yè)，編輯于2023年，星期一降低內(nèi)應(yīng)力的途徑－工藝設(shè)計(jì)延長(zhǎng)固化持續(xù)時(shí)