碳纤维复合材料轻量化技术PDF电子书下载

第1章 聚丙烯腈基碳纤维制备与表征 1

1.1 概述 1

1.2 聚丙烯腈原丝 5

1.2.1 聚合 6

1.2.2 纺丝 10

1.3 热处理 20

1.3.1 预氧化 21

1.3.2 炭化 26

1.4 表面处理与改性 31

1.4.1 阳极氧化处理 31

1.4.2 纳米碳材料改性 37

1.5 表征检测 43

1.5.1 PAN分子量及其分布 44

1.5.2 预氧化纤维皮芯结构 47

1.5.3 碳纤维及原丝孔洞缺陷 52

参考文献 54

第2章 碳纤维增强树脂基复合材料的循环利用 59

2.1 概述 59

2.2 碳纤维增强热固性树脂复合材料回收技术 61

2.2.1 废弃CFRP回收技术难点 61

2.2.2 物理回收 62

2.2.3 热分解 63

2.2.4 溶剂分解 76

2.2.5 组合回收工艺及各种回收工艺比较 90

2.3 回收碳纤维在树脂基复合材料中的再应用 92

2.3.1 回收碳纤维增强热塑性树脂基复合材料制备技术 92

2.3.2 回收碳纤维增强热固性树脂基复合材料制备技术 96

2.4 碳纤维复合材料循环利用商业化过程中面临的困难及挑战 101

参考文献 102

第3章 快速液态模塑成型用热塑性基体材料技术 110

3.1 概述 110

3.1.1 液态模塑成型基本原理和特点 110

3.1.2 液态模塑成型用热塑性树脂基体材料特性 112

3.2 己内酰胺阴离子原位开环聚合成型技术 112

3.2.1 己内酰胺开环聚合过程中的流变性能 113

3.2.2 聚合工艺参数对APA6树脂基体性能的影响 115

3.2.3 聚合工艺参数对APA6树脂基复合材料结构和性能的影响 119

3.2.4 GF/APA6复合材料树脂基体结晶动力学研究 129

3.3 环状对苯二甲酸丁二醇酯原位开环聚合成型技术 136

3.3.1 CBT树脂开环聚合过程中的流变性能 139

3.3.2 聚合工艺参数对CBT树脂基体性能的影响 140

3.3.3 聚合工艺参数对pCBT树脂基复合材料结构和性能的影响 147

3.3.4 CBT／ε-己内酯共聚酯的非等温结晶动力学研究 157

参考文献 166

第4章 纤维变角度牵引铺缝预成型及应用技术 170

4.1 概述 170

4.1.1 VAT技术的基本原理 170

4.1.2 VAT技术的发展现状 171

4.2 VAT技术制备纤维预成型体 173

4.2.1 VAT技术用基材的优选 173

4.2.2 纤维轨迹规划 177

4.2.3 开孔／开窗预成型体制备 183

4.3 基于VAT技术的复合材料开孔补强技术 186

4.3.1 基于VAT技术的一体化开孔补强技术 186

4.3.2 基于VAT技术的螺栓连接补强技术 194

4.4 基于VAT技术的热塑性复合材料热压制备技术 197

4.4.1 热塑性复合材料层合板的制备 197

4.4.2 成型工艺参数对复合材料层合板结构和性能的影响 199

4.4.3 热处理对复合材料层合板结构和性能的影响 204

4.5 基于VAT技术的复合材料缝合技术 206

4.5.1 基于VAT技术的缝合复合材料层合板的制备 206

4.5.2 缝合对复合材料面内力学性能的影响 207

4.5.3 缝合对复合材料低速冲击响应和损伤的影响 213

4.5.4 缝合对复合材料层间断裂韧性的影响 220

参考文献 223

第5章 快速树脂传递模塑成型技术 226

5.1 概述 226

5.2 注胶设备 228

5.2.1 设备选型因素 228

5.2.2 RTM注胶机工作原理及设备 228

5.3 基于多点注射的快速RTM模具设计技术 231

5.3.1 RTM模具设计前注意事项 231

5.3.2 RTM模具设计的一般步骤及要求 232

5.3.3 RTM模具设计实例 238

5.4 注胶工艺设计与优化 244

5.4.1 纤维预成型技术 244

5.4.2 环氧树脂体系的选择 248

5.4.3 树脂化学流变行为的影响 248

5.5 RTM工艺质量与稳定性控制 260

5.5.1 RTM工艺常见缺陷的形成及预防 260

5.5.2 RTM工艺稳定性控制 262

5.5.3 RTM工艺质量控制 264

参考文献 266

第6章 热塑性复合材料热压成型技术 268

6.1 概述 268

6.2 热压成型用热塑性树脂基体的热性能和流变特性研究 269

6.3 热塑性预浸片材的制备 272

6.3.1 热塑性预浸片材的熔融浸渍制备工艺 272

6.3.2 热塑性预浸片材熔融浸渍制备的工艺优化 275

6.4 热塑性复合材料层合板的连续化热压成型制备 282

6.4.1 热塑性复合材料的层压成型技术 282

6.4.2 连续化热压成型工艺参数优化以及对复合材料结构性能的影响 285

6.5 热塑性复合材料结构件的快速冲压成型 299

6.5.1 热塑性复合材料制件的快速冲压成型技术 299

6.5.2 热塑性CF/PPS复合材料副保险杠的快速冲压成型 302

6.6 热塑性复合材料结构件的性能表征及评价 308

6.6.1 热塑性CF/PPS复合材料副保险杠的尺寸精度测量 308

6.6.2 热塑性CF/PPS复合材料副保险杠的碰撞性能测试 312

参考文献 318

第7章 复合材料产品规模化制备 321

7.1 概述 321

7.2 自动生产线总体规划 322

7.2.1 规模化生产的工艺规划 322

7.2.2 生产线的总体设计 323

7.3 干态预浸机的研制 324

7.3.1 干态预浸机的工作原理 324

7.3.2 干态预浸机的设计 324

7.4 双钢带压机的研制 332

7.4.1 双钢带压机的工作原理 332

7.4.2 双钢带压机的设计 332

7.5 快速热压成型系统的研制 339

7.5.1 快速热压成型生产线规划 339

7.5.2 快速热压成型的关键设备 342

7.5.3 自动化生产线集成化智能控制 347

7.6 复合材料自动热压成型生产线的应用 355

参考文献 356

第8章 碳纤维复合材料轻量化应用技术 357

8.1 概述 357

8.2 碳纤维复合材料车身轻量化应用技术 358

8.2.1 复合材料汽车车体设计技术 360

8.2.2 复合材料汽车车身制造技术 362

8.2.3 复合材料汽车部件连接装配技术 368

8.2.4 碳纤维复合材料电动示范车制造实例 369

8.3 碳纤维复合材料无人机轻量化应用技术 384

8.3.1 复合材料无人机机体设计技术 385

8.3.2 复合材料无人机部件制造技术 390

8.3.3 复合材料无人机部件装配技术 405

8.3.4 复合材料无人机部件性能测试评价技术 409

参考文献 411