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| 复合材料加工过程中产生应力,偏光应力仪硬度计 |
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复合材料的加工过程中会产生应力,偏光应力仪硬度计热塑性基质复合材料层间键合强度与工艺参数、压力、温度和接触时间都有关。如果加工过程中温度分布是非均匀的，那么层界面会以不同的速率键合(或愈合)。这样，对于一个特定的加工过程，为了估算所需的加工时问，清楚复合层压材料各点的温度和自粘键合程度十分重要。 非等温加工时，可以用传热分析法预测层界面的瞬时温度分布，分析自粘键合强度的增长。用实际温度对时间作图，以此来确热塑性树脂基复合材料凝固形成层压结构是由于层界面的自粘键合。自粘键合由两个机理控制：①层界面的紧密接触；②高分子链在界面上的扩散(愈合)。自粘键合形成的速率，还有复合材料凝固的速率都与加工周期中的温度、压力和时间直接关联。 如果层界面不紧密接触，那么就不会有愈合或键合的形成。而紧密接触的发生则依赖于预浸料表面的粗糙度、基体树脂的黏度、层堆砌的顺序和加工周期。在复合材料的加工过程中会产生残余应力．这是因为在加上非机械负荷时组成复合材料的两相发生了不同的作用。例如：将一个热膨胀系数较低的增强相加入到具有良好热膨胀性能的基体相中，假如此物质无初始应力并且温度降低，那么基体就会比增强相收缩得多。那么，增强相就处于压力当中(即内压应力)。假如相之间结合良好，那么就可以用模型来预测加工过程中导致的残余应力场。生产聚合物基复合材料的标准周期是两步固化周期。在这个周期中，温度从室温上升到平台温度，并且保持温度恒定约1h。然后，温度继续升高到第二平台温度并保持恒定约2～8h。然后温度以一稳定速率下降至室温。因为有两个平台阶段，这种固化周期被称为两步固化周期，平台的目的是让气体(如空气、水蒸气或挥发物)散出并且让基材流动，让基材密实。因此，在平台段，基材的黏度一定要低。高聚物基材的典型的黏度与温度之间的关系是，随着温度的升高，高聚物的黏度降低至一低黏度。随着温度的进一步升高，高聚物开始迅速地固化并且黏度显著上升。平台温度必须仔细选取，以使树脂黏度较低而固化极少。
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