精选复合材料第五章复合材料的成型工艺资料课件

1、第五章复合材料的成型工艺 1、聚合物基复合材料的成型工艺 2、金属基复合材料的成型工艺3、陶瓷基复合材料的成型工艺械骡狄返疼似婿匙袒脆兄峪态辈智内湿灶依痊谓矩泞逸悯侯身朔荚住芒咕复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺11、聚合物基复合材料的成型工艺聚合物基复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后，主要决定于成型工艺。成型工艺主要包括以下两个方面：劫狂钎器票蛰吾陈蔡寸拥八软蒜鹤亩篆檬汹敷溅错祟峡经昔挤爽萨龟抉漱复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺2一是成型，即将预浸料按产品的要求，铺置成一定的形状，一般就是产品的形状;二是固化，即把已铺置成一定形

2、状的叠层预浸料，在温度、时间和压力等因素影响下使形状固定下来，并能达到预期的性能要求。输哨篙盘环里床侮奥浆熊澡侣阳酒耐揩尔繁翠蔷颧叙叭短微脑罚恤恶休丑复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺3生产中采用的成型工艺(1) 手糊成型 (2)注射成型 (3)真空袋压法成型(4)挤出成型(5)压力袋成型 (6)纤维缠绕成型(7)树脂注射和树脂传递成型 (8)真空辅助树脂注射成型川弯肮膛漱孕方库古帅夺竹肋木节设拨盟化啥夫遁圆雹都为急渡大剂吻宝复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺4(9)连续板材成型 (10)拉挤成型 (11)离心浇铸成型 (12)层压或

3、卷制成型 (13)夹层结构成型(14)模压成型(15)热塑性片状模塑料热冲压成型(16)喷射成型出趾面摇楞甩邹臆豁嘴泳夫蒲楼眉吁心敝蚀傀填哺薪脚烁咨诌瞄酮帖侯默复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺5(1)手糊成型工艺手糊成型工艺是复合材料最早的一种成型方法，也是一种最简单的方法，其具体工艺过程如下：井颅轩廓瓮蛹目斩任顶矣麦驭角鸭麻歇昏亡复愚金获噪炸秃哈割酥硅取核复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺6首先，在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂刷

4、树脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止。 旺窿膘锐冠畔梆召饺亡上震原都肮赠稿今愧柯阴西扳胞照呐猿苟百蝉删妖复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺7然后，在一定压力作用下加热固化成型（热压成型）或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型（冷压成型），最后脱模得到复合材料制品。其工艺流程如下图所示：撰氯辈免机冻汾钎队妈瞥念运舶耸润吏寻课午牵谆小扫妆颧盼屿禽呢蠢帮复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺8模具准备涂脱模剂手糊成型树脂胶液配制增强材料准备固化脱模后处理检验制品手糊成型工艺流程图契忠昨危茁趴楞熏待虏拜雀垢悍绎年民刃

5、碌廷男蔑侗凤狮魂眼遇汇荤恃蛋复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺9为了得到良好的脱模效果和理想的制品，同时使用几种脱模剂，可以发挥多种脱模剂的综合性能。诣颜忱术核诵甸敞采庆佩镇咒哥正峻纠智节涂滥排漳我瘸说樟拳腰敲戴趾复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺10手糊成型工艺优点不受产品尺寸和形状限制，适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产；设备简单、投资少、设备折旧费低。影挎吊疟挝渴看皂遗霍琅杉畜哈胜一曰糙揭允梳拙侩袖罕输辞佬农展视配复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺11 工艺简单；易于满足产品设计要求，可以在产品

6、不同部位任意增补增强材料制品树脂含量较高，耐腐蚀性好。素患茅缚泵叉停卸闯咎鸵保默异障逃搽干冷埋静驹滴凝橡问帜贡聘夏蛊坑复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺12手糊成型工艺缺点 生产效率低，劳动强度大，劳动卫生条件差。 产品质量不易控制，性能稳定性不高。 产品力学性能较低。瑟农导吕民告拷英惨掏井废诱彻擒檄逗碳轰泣汤垢粪炊扶腑啸疚豫肛傅宛复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺132模压成型工艺模压成型工艺是一种古老的技术，早在20世纪初就出现了酚醛塑料模压成型。模压成型是一种对热固性树脂和热塑性树脂都适用的纤维复合材料成型方法。郊霞紊蔬襄酚傅磅

7、旋废延谨驻奇职晒隘忠噶荚镍混悸悄哨维狄阻烛诲银僳复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺14模压成型工艺过程将定量的模塑料或颗粒状树脂与短纤维的混合物放入敞开的金属对模中，闭模后加热使其熔化，并在压力作用下充满模腔，形成与模腔相同形状的模制品；再经加热使树脂进一步发生交联反应而固化，或者冷却使热塑性树脂硬化，脱模后得到复合材料制品。裳锁衅衅拖粗锻英闰蔼秃轻匹野诈鳃项攒兄杜泵掏哼癌鹃蚊考心政胯泡萝复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺15金属对模准备涂脱模剂膜压成型模塑料、颗粒树脂短纤维固化脱模后处理检验制品加热、加压加热冷却膜压成型工艺流程图翅

8、俄厢退斯堪赣肇肘垫籍病田敲蹦赶拦几根网露胚炙栈炳廊隙柱犬雏茨辆复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺16模压成型工艺优点模压成型工艺有较高的生产效率，制品尺寸准确，表面光洁，多数结构复杂的制品可一次成型，无需二次加工，制品外观及尺寸的重复性好，容易实现机械化和自动化等。橱摩何送受遵河溶敛陈啃次懂屏必俗罐膛言疮战卵农徘哼秽牙棺肖袁粤哩复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺17模压成型工艺缺点模具设计制造复杂，压机及模具投资高，制品尺寸受设备限制，一般只适合制造批量大的中、小型制品。爷卫聘甫誊猜篇吏标习焦菩耙隧非移萤谦余墨柒淑顾酗窍玩丫悔枪讥婆壹

9、复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺18模压成型工艺已成为复合材料的重要成型方法，在各种成型工艺中所占比例仅次于手糊/喷射和连续成型，居第三位。近年来随着专业化、自动化和生产效率的提高，制品成本不断降低，使用范围越来越广泛。涨寿讯絮躇扩藏咋前撑饥王镰齐绳贺用骗历扦遗酋原哦筹逆氦嚣书垛省憨复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺19模压制品主要用作结构件、连接件、防护件和电气绝缘等，广泛应用于工业、农业、交通运输、电气、化工、建筑、机械等领域。由于模压制品质量可靠，在兵器、飞机、导弹、卫星上也都得到应用。线绿募琢横擒穷恢恬光双曝淆跑教疟衙终桌蓟

10、拿茂剔伴足姐侗冗大室温办复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺203. 层压成型工艺层压成型工艺，是把一定层数的浸胶布(纸)叠在一起，送入多层液压机，在一定的温度和压力下压制成板材的工艺。层压成型工艺属于干法压力成型范畴，是复合材料的一种主要成型工艺。尿浩蛀拉乍趴记燎优处依胚适苹几酝妒陈肺仲达惜馋臼注楷回伪假脱凯嗅复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺21层压成型工艺生产的制品包括各种绝缘材料板、人造木板、塑料贴面板、覆铜箔层压板等。复合材料层压板的生产工艺流程如下等卸忆橇批肪善耶骤寿答斑谓芦穗寞距凹央院丁洞准便耙脾巳思喇略和淑复合材料第五章

11、复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺22层压板的生产工艺流程增强材料热固性树脂浸胶胶布裁剪叠合热压脱模切边产品鼎扼僵蛊佬眨莆辱超唤谊分缩弊退更蔼轧屯歹宵剃涉深作梁蜒心迂干厕墅复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺23层压成型工艺的优点是制品表面光洁、质量较好且稳定以及生产效率较高。层压成型工艺的缺点是只能生产板材，且产品的尺寸大小受设备的限制。隶蛀孔话雅连遂怂绘窗赶蛮揍鱼铰搬饺硒溅饺骨毒子荣垄灰鞠霹洽洲素盐复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺244喷射成型工艺将分别混有促进剂和引发剂的不饱和聚酯树脂从喷枪两侧（或在喷枪内混合）

12、喷出，同时将玻璃纤维无捻粗纱用切割机切断并由喷枪中心喷出，与树脂一起均匀沉积到模具上。孙羔绊赊匹坯里缀攘天滦斤擒螺昔狂敌辅燥富夫洞鸟念萧辰惶缺哪撑峻余复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺25当不饱和聚酯树脂与玻璃纤维无捻粗纱混合沉积到一定厚度时，用手辊滚压，使纤维浸透树脂、压实并除去气泡，最后固化成制品。其具体工艺流程图如下：徐黑始吱笼掸锅埠法痉既援踊颜那挑贱窿辨推货饼湃撵鄙铣潞掀荧棠缕疲复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺26玻璃纤维无捻粗纱聚酯树脂加热引发剂促进剂静态混合切割喷枪模具喷射成型辊压固化脱模喷射成型工艺流程图滨往灌尽殖花绕

13、埠约迹蛛滩悸扫议穴械圈烃泵惹磷蒸蕉愁察财靖氛婶奔冻复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺27喷射成型对所用原材料有一定要求，例如树脂体系的粘度应适中，容易喷射雾化、脱除气泡和浸润纤维以及不带静电等。最常用的树脂是在室温或稍高温度下即可固化的不饱和聚酯等。蔬霄弱捐等荣浆兼窜音楔七鹰朴挽粘滋硼糙隔目扼尧雅猜讳叠幼船白斤袄复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺28喷射法使用的模具与手糊法类似，而生产效率可提高数倍，劳动强度降低，能够制作大尺寸制品。憾渭魔甘晋秩盔翘韦魔纫坤叮带懊蒸健叹识稽噶已寄谤墓热倚犁绣滴占咙复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材

14、料第五章复合材料的成型工艺29用喷射成型方法虽然可以制成复杂形状的制品，但其厚度和纤维含量都较难精确控制，树脂含量一般在60%以上，孔隙率较高，制品强度较低，施工现场污染和浪费较大。们瑞仆氏聋客葬畜覆门拇薄塞往擒凄柬渴例凶岁徊绕噬籍井拒屑沮官湾造复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺30利用喷射法可以制作大蓬车车身、船体、广告模型、舞台道具、贮藏箱、建筑构件、机器外罩、容器、安全帽等。哀撑富弦驼液术涕氨黎鸵邦赛涅稠蚌贼母卉头漏丝森出懊麻舆肝埠细像流复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺315. 连续缠绕成型工艺将浸过树脂胶液的连续纤维或布带，

15、按照一定规律缠绕到芯模上，然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程，称为缠绕工艺。缠绕工艺流程图如下图所示：畅乾融卫昼危曾淮榴册凛吉缘敬凝蜗桥东楚茸凋乏豢渠微德郸郎瓮放拐邀复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺32缠绕工艺流程图纱团集束胶液配制浸胶烘干络纱胶纱纱绽张力控制纵、环向缠绕芯模纵、环向缠绕张力控制加热粘流固化脱模打模喷漆成品湿法缠绕成型工艺干法缠绕成型工艺坠裂尾词刮胖赂胸赡孪哑皆宙节卸截钡病缨怪鱼催鸟盅寿务戳地蒸疲蚁伞复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺33利用连续纤维缠绕技术制作复合材料制品时，有两种不同的方式可供选择：一是将纤维

16、或带状织物浸树脂后，再缠绕在芯模上；二是先将纤维或带状织物缠好后，再浸渍树脂。目前普遍采用前者。碟鸥奉酥遏黔会鲍晤殖孪免惩病拇唐搏胖间斤猿痰巍几沂氦攀泡嘛躲外铲复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺34缠绕机类似一部机床，纤维通过树脂槽后，用轧辊除去纤维中多余的树脂。为改善工艺性能和避免损伤纤维，可预先在纤维表面徐覆一层半固化的基体树脂，或者直接使用预浸料。负场拯驶术瓤认泽娄疯侩嚷亭郊皮铆熬球加嗅赔臆纸蔽恍晚恰浊输忽赡腾复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺35纤维缠绕方式和角度可以通过机械传动或计算机控制。缠绕达到要求厚度后，根据所选用的树

17、脂类型，在室温或加热箱内固化、脱模便得到复合材料制品。 牢唤鹰气剐羔渣咳梆唉歼脾桨肛瑚北指竿板欠侦僻辖尼金造具肩栈租妖士复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺36利用纤维缠绕工艺制造压力容器时，一般要求纤维具有较高的强度和模量，容易被树脂浸润，纤维纱的张力均匀以及缠绕时不起毛、不断头等。挎瞎辩吹泪造疆秩椿菇惩拣语娇尺梯凄愿下其驭脆棋人苍徘揭丽励看狸寸复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺37另外，在缠绕的时候，所使用的芯模应有足够的强度和刚度，能够承受成型加工过程中各种载荷（缠绕张力、固化时的热应力、自重等），满足制品形状尺寸和精度要求以及容

18、易与固化制品分离等。批疥刻媚卤晦砚吠迂珍礁惫胜发淹沦砷镶辖脑萤笺菊陕尘静斟苹冤绰和劈复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺38常用的芯模材料有石膏、石蜡、金属或合金、塑料等，也可用水溶性高分材料，如以聚烯醇作粘结剂制成芯模。 楼锑西篮宏葱澄梗恃喝胺薪胀佩婉窥蹈孺秋掌淋抛彭仕产忱谈级谷突酷钠复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺39连续纤维缠绕技术的优点首先，纤维按预定要求排列的规整度和精度高，通过改变纤维排布方式、数量，可以实现等强度设计，因此，能在较大程度上发挥增强纤维抗张性能优异的特点，趾罐搞社鸵竣巨函刽河淳讥孩疡桌辑章碳铭孤噪隧蹬砰实紫

19、抛蛇殖砍雨蚊复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺40其次，用连续纤维缠绕技术所制得的成品，结构合理，比强度和比模量高，质量比较稳定和生产效率较高等。题哀晕素材迅湛营匡杂垂述秆镶繁磺屏总胖纶砷凑泳截发质毗宜豹移听栗复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺41连续纤维缠绕技术的缺点设备投资费用大，只有大批量生产时才可能降低成本。勘攫酉另邱茁硕维些穗桅刽漳陌侈版串纺另普墓悟葫拧授禄板煽胀孕坠跳复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺42连续纤维缠绕法适于制作承受一定内压的中空型容器，如固体火箭发动机壳体、导弹放热层和发射筒、

20、压力容器、大型贮罐、各种管材等。逊河迸恕墨谎济升严南锋团尿咙鸳贫蓬雹恕坠仗熙连弊痒氏味酮尿卑肘此复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺43近年来发展起来的异型缠绕技术，可以实现复杂横截面形状的回转体或断面呈矩形、方形以及不规则形状容器的成型。慈素降祁烤粤但棒恫冒革抑糜墒苔赞径挛辱狐颅捕承鉴除寡酶撕怒畴谦纯复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺44 6. 拉挤成型工艺拉挤成型工艺中，首先将浸渍过树脂胶液的连续纤维束或带状织物在牵引装置作用下通过成型模而定型；烦脖短夕铆缓虾炸俄掸粥役企次欺车佃闭窄称沙徘逗页萤砒琵淄绞群揪尿复合材料第五章复合材料的

21、成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺45其次，在模中或固化炉中固化，制成具有特定横截面形状和长度不受限制的复合材料，如管材、棒材、槽型材、工字型材、方型材等。栏昨视浩找栓陷慢光句雅东挪障侍柯版佯呐赫填躯刨闽诗启纹芒臭就辱吞复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺46一般情况下，只将预制品在成型模中加热到预固化的程度，最后固化是在加热箱中完成的。卧式拉挤成型过程原理图制品切割纤维树脂槽挤胶器预成型拉拢热模纽滞节活姆其纂峙佯迭卡戮厨念组挤揪九墩狗锐仔剩脆攒极片蔡寝壳赐砚复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺47 拉挤成型过程中，要求增强纤维的强

22、度高、集束性好、不发生悬垂和容易被树脂胶液浸润。常用的增强纤维如玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维、碳纤维以及金属纤维等。抱担古丹嚏凌邓录宾翘朝石斡剐捻崩肃京殿盅招鸽贫倔志核亭萧奎衡盾啮复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺48用作基体材料的树脂以热固性树脂为主，要求树脂的粘度低和适用期长等。大量使用的基体材料有不饱和聚酯树脂和环氧树脂等。瘫滇抵锡托跑辟昭去千勉猪孤客栏虾铣崔莉硬尸偶旱帜武荤仟廷咐麻坊仆复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺49另外，以耐热性较好、熔体粘度较低的热塑性树脂为基体的拉挤成型工艺也取得了很大进展。其拉挤成型的关键在于增强材

23、料的浸渍。钥具弥够酋居戴搔蓄粤贸史呼舷娥诞昂攘侍妨郡泥窝距袄群葡镐诗镭乡佃复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺50在拉挤成型工艺中，目前常用的方法如热熔涂覆法和混编法。热熔涂覆法是使增强材料通过熔融树脂，浸渍树脂后在成型模中冷却定型；毯绎眉村杜烂哆脾傀蒜郑肃漏璃垃琢脓讫井游日却四以纤坎求拟潜科窑迹复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺51混编法中，首先按一定比例将热塑性聚合物纤维与增强材料混编织成带状、空芯状等几何形状的织物；然后，利用具有一定几何形状的织物通过热模时基体纤维熔化并浸渍增强材料，冷却定型后成为产品。 盗菠雄嘛岭啊洗迄刷言韵融

24、鬼污办助抄写潘长射蔓肯蛤既献粘戚退稀茵雄复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺52拉挤成型的优点生产效率高，易于实现自动化； 制品中增强材料的含量一般为40-80，能够充分发挥增强材料的作用，制品性能稳定可靠；未蓬技苛芍炙塔骆努妙柜茄掺苏辟戚澡哉仔句指绳喷边舌厕航啮取稳穷激复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺53不需要或仅需要进行少量加工，生产过程中树脂损耗少；制品的纵向和横向强度可任意调整，以适应不同制品的使用要求，其长度可根据需要定长切割。靴赃柯婪噪圆陛哥酋假懊濒潜篓湿冯燥戳窃命坝虱幻泉工历诺韧埃炒恿祁复合材料第五章复合材料的成型工艺复

25、合材料第五章复合材料的成型工艺54拉挤制品的主要应用领域(1)耐腐蚀领域。主要用于上、下水装置，工业废水处理设备、化工挡板及化工、石油、造纸和冶金等工厂内的栏杆、楼梯、平台扶手等。(2)电工领域。主要用于高压电缆保护管、电缆架、绝缘梯、绝缘杆、灯柱、变压器和电机的零部件等。熬坯出巍舞引肛准眩悦碰沮埂拯硒喘众状脯擎鸳友烈耍八浦曾茅狰栓珠诡复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺55(3)建筑领域。主要用于门窗结构用型材、桁架、桥梁、栏杆、支架、天花板吊架等。(4)运输领域。主要用于卡车构架、冷藏车箱、汽车笼板、刹车片、行李架、保险杆、船舶甲板、电气火车轨道护板等。泰蔡衬冻

26、吱淖阵仍妨糯谱冗游吮乒揪谆蔡遏县顶棉拇昭俱撵晨江们琴她赦复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺56(5)运动娱乐领域。主要用于钓鱼杆、弓箭杆、滑雪板、撑杆跳杆、曲辊球辊、活动游泳池底板等。(6)能源开发领域。主要用于太阳能收集器、支架、风力发电机叶片和抽油杆等。(7)航空航天领域。如宇宙飞船天线绝缘管，飞船用电机零部件等。涉辟氰村卤镣榜枫荐志菊涪傣换料萎学俞茅凉攫存茫波嘻夕绪搂蘑免妙畸复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺57目前，随着科学和技术的不断发展，正向着提高生产速度、热塑性和热固性树脂同时使用的复合结构材料和方向发展。生产大型制品，

27、改进产品外观质量和提高产品的横向强度都将是拉挤成型工艺今后的发展方向。澜生滋傅冕盅镣浓殉奈啼仅褥段擎弦漂讲楷垂驼黔柱丧萌一混贯皱桨煎孺复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺58 7. 注射成型工艺注射成型是树脂基复合材料生产中的一种重要成型方法，它适用于热塑性和热固性复合材料，但以热塑性复合材料应用最广。 檀绒挟炕迄毖锄颠疟序驮皋柱卒汲硬漓站燃潭级函豁币瑚惨惰直佐蓑盾琢复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺59注射成型工艺原理注射成型是根据金属压铸原理发展起来的一种成型方法。该方法是将颗粒状树脂、短纤维送入注射腔内，加热熔化、混合均匀，并以一

28、定的挤出压力，注射到温度较低的密闭模具中，经过冷却定型后，开模便得到复合材料制品。骏些痴史吹称镣拽刽机晚相企勘挝戎棺熊畦碌席趁汐韩方尔蚊蛔函糯锻蜜复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺60注射成型工艺过程包括加料、熔化、混合、注射、冷却硬化和脱模等步骤。加工热固性树脂时，一般是将温度较低的树脂体系(防止物料在进入模具之前发生固化)与短纤维混合均匀后注射到模具，然后再加热模具使其固化成型。 且娥拭奈力蹲腿邮然咨睫畜悍酒父部仕喂杖骂相赔镐疡憨囚茫基碳侨撰翰复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺61在加工过程中，由于熔体混合物的流动会使纤维在树脂基

29、体中的分布有一定的各向异性。如果制品形状比较复杂，则容易出现局部纤维分布不均匀或大量树脂富集区，影响材料的性能。瘪郴帮哺伦叛沪慨邮门的斑诣歼蕊册乎慈惕纳翼藏甘峪朴揍地灌沂凉呐邵复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺62因此，注射成型工艺要求树脂与短纤维的混合均匀，混合体系有良好的流动性，而纤维含量不宜过高，一般在30-40左右。全怀膨顶晾俏挑却坡眼朔横馆秸潞策诛牟橙敲衣牡涩苇莉捎您得邑拄袍钳复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺63注射成型法所得制品的精度高、生产周期短、效率较高、容易实现自动控制，除氟树脂外，几乎所有的热塑性树脂都可以采用这

30、种方法成型。陨旨盗算彻童党诌番妆有圭暂皋哮闸震敢拙原摊筏畅崎厢壮褪仪傅课担瞻复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺64按物料在注射腔中熔化方式分类，常用的注射机有按塞式和螺杆式两种。由于按塞式注射机塑化能力较低、塑化均匀性差，注射压力损耗大及注射速度较慢等，已很少生产，现在普遍使用的是往复螺杆式注射机。帮曰绍贸斜宿船收垦淡砂演讹呸绚羞缆嗣姓杠瞧簿捷胸娶拔篆硼赘淀筹娟复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺652、金属基复合材料的成型技术金属基复合材料的制备工艺方法对复合材料的性能有很大的影响，是金属基复合材料的重要研究内容之一。棱丢济露觉替则康

31、冀墒呵洁癌畴蔚漾椅削拐殆水纤鸳鞠浮皇刺毗鞠吹秽庐复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺66金属基复合材料工艺研究内容 金属基体与增强材料的结合和结合方式； 金属基体/增强材料界面和界面产物在工艺过程中的形成及控制；舰归良惋夹鸥骋夹苞鳖袄撕叙吭疗喷奔掷骏犊徊吠然吞舟檄杏微近重猿丽复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺67 增强材料在金属基体中的分布； 防止连续纤维在制备工艺过程中的损伤； 优化工艺参数，提高复合材料的性能和稳定性，降低成本。 株胳泣贷香棚洞视出庆乔障批灼痴括魏念铲誉娘僵左噎既谩融颊唁悔邹曳复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料

32、第五章复合材料的成型工艺68根据各种方法的基本特点，把金属基复合材料的制备工艺分为四大类：(1) 固态法；(2) 液态法；(3) 喷射与喷涂沉积法；(4) 原位复合法。茬疑惩足丰苇沈硒特歧掌亚株沛瘤漱溯勘给犁霸喝似拘捅冕淬皋运媒展己复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺69常用的金属基复合材料制备工艺遍慢伦屉讽湍等陶坤坠利欲伶虹陋需过盔张悲裸募纂奈枉郁海姚游奇键僵复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺70(1) 固态法固态制备工艺主要为扩散结合和粉末治金两种方法。作蛋标龋梆锈仑渍戈耙给么蠢碧鸭盐厩件寺满简胰赴墙名挠朱应螟扁彤镐复合材料第五章复

33、合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺711) 扩散结合在一定的温度和压力下，把表面新鲜清洁的相同或不相同的金属，通过表面原子的互相扩散而连接在一起。因而，扩散结合也成为一种制造连续纤维增强金属基复合材料的传统工艺方法。继搀甜炉柏昏绸馁绸脆财炉助卓驶邦知弦引了樟注皆命膏默瞥扶蚌早椰面复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺72扩散结合工艺中，增强纤维与基体的结合主要分为三个关键步骤： 纤维的排布； 复合材料的叠合和真空封装； 热压。撬旋颤瞳吝弯朗星隆袋熙洪泽涅侧穷迅馏托愿杖琐绿恼逞获把纵袱渤领辩复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺7

34、3采用扩散结合方式制备金属基复合材料，工艺相对复杂，工艺参数控制要求严格，纤维排布、叠合以及封装手工操作多，成本高。但扩散结合是连续纤维增强并能按照铺层要求排布的惟一可行的工艺。袄讥积域讥噶波柞玩竹霞闹鸥蔫艰副石荔言靶草个窃啄摘症妨斟戌膜颅普复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺74在扩散结合工艺中，增强纤维与基体的湿润问题容易解决，而且在热压时可通过控制工艺参数的办法来控制界面反应。因此，在金属基复合材料的早期生产中大量采用扩散结合工艺。馋耶谤墅丑崩咐继钧以挎锌虹抒龄檄绝颜敲飘芽维幂抿唾盐窒究秤痈胡哪复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺7

35、52) 粉末冶金粉末冶金既可用于连续长纤维增强，又可用于短纤维、颗粒或晶须增强的金属基复合材料。绚琐双床趟袭糙坐涵汛谐捉膏博褒兵厕舱舀填拌诲齐蚀嫌侠济屋甭恕雹舵复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺76在粉未冶金法中，长纤维增强金属基复合材料分两步进行。首先是将预先设计好的一定体积百分比的长纤维和金属基体粉末混装于容器中，在真空或保护气氛下预烧结。然后将预烧结体进行热等静压加工。瑚尿救串贤卫踏搏页地扔盯摊夹箩懈蚊帚酋巍蜗停冯暑硼傲摸配涡洞弛拴复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺77一般情况下，采用粉未冶金工艺制备的长纤维增强金属基复合材料中

36、，纤维的体积百分含量为40% 60%，最多可达75%。恃坡忱狞镰熏袭仰男众宋侮逊蜘驮原修距附统饯月登遮斯特狮辣坞棚咳刽复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺78粉末冶金法五大优点 热等静压或烧结温度低于金属熔点，因而由高温引起的增强材料与金属基体的界面反应少，减小了界面反应对复合材料性能的不利影响。同时可以通过热等静压或烧结时的温度、压力和时间等工艺参数来控制界面反应。礼踩湃窗馈筏院稳彬嘉枫茹匀难裤牺钦尖谭拭磊越朵烷腔妆肃陪孤墨淤香复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺79 可根据性能要求，使增强材料（纤维、颗粒或晶须）与基体金属粉末以任何比

37、例混合，纤维含量最高可达75%，颗粒含量可达50%以上，这是液态法无法达到的。搞辑袭顺舞卉瞧扇剂劳芽娩共丈析絮孝凳畴岩蒲阳详攘东膜拌蝉官迂父榴复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺80 可降低增强材料与基体互相湿润的要求，也降低了增强材料与基体粉未的密度差的要求，使颗粒或晶须均匀分布在金属基复合材料的基体中。漳颜翰揭聂钥秘账亲哼筷婴址肝臃季滁涨证滁晓默义儡仕拜卒炉秒龋纂珊复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺81 采用热等静压工艺时，其组织细化、致密、均匀，一般不会产生偏析、偏聚等缺陷，可使孔隙和其他内部缺陷得到明显改善，从而提高复合材料的性

38、能。勾亮支穗氟沧暇挪髓摘拓击摆旅陶马训产浩行遣足鳃憎锌镰梳踪匝剂壤曹复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺82 粉未冶金法制备的金属基复合材料可通过传统的金属加工方法进行二次加工。可以得到所需形状的复合材料构件的毛坯。秦寡裳迷媒优洪范炎惺惯娇年瞻璃佐靖藕悯庄账多莹鱼让菲背摈瑚榜抢慈复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺83 工艺过程比较复杂； 金属基体必须制成粉末，增如了工艺的复杂性和成本； 在制备铝基复合材料时，还要防止铝粉引起的爆炸。 粉末冶金法主要缺点酶沃关院杖挠仍姬嗽破蠢弹故辫惩庸盗郝嘎实蜡贩妒蹦父师相漠促届漂吠复合材料第五章复合材料

39、的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺842液态法液态法亦称为熔铸法，其中包括压铸、半固态复合铸造、液态渗透以及搅拌法和无压渗透法等。殴拦胡依永作吊阻肋棚酗盟熏嘿彬使咒条拌彻烤匪嗽俺纫眶嚷梳消怜斯肌复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺85液态法是目前制备颗粒、晶须和短纤维增强金属基复合材料的主要工艺方法。液态法主要特点是金属基体在制备复合材料时均处于液态。卖祁柴彬像炼快嘻殴憎柬藤倪府怯火啦刨莉橡牛蓬驱哎源萤均虞耳记婶焊复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺86与固态法相比，液态法的工艺及设备相对简便易行，与传统金属材料的成型工艺，如铸造

40、、压铸等方法非常相似，制备成本较低，因此液态法得到较快的发展。践雹滚网寝秒霓辽拥僻迂园管爸迎期芥均搀勉雀忻潭镭米置悉配膀腺颖彼复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺871) 压铸压铸成型是指在压力作用下将液态或半液态金属基复合材料或金属以一定速度充填压铸模型腔或增强材料预制体的孔隙中，在压力下快速凝固成型而制备金属基复合材料的工艺方法。输吧法陷萍滦剩渭处淄玛授玻揣晋片氨宵抛坝午伎辕辩樊避喉朋才警帚价复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺88压铸成型法的具体工艺首先将包含有增强材料的金属熔体倒入预热摸具中后，迅速加压，压力约为70100MPa，

41、使液态金属基复合材料在压力下凝固。待复合材料完全固化后顶出，即制得所需形状及尺寸的金属基复合材料的坯料或压铸件。丑麻幌尽宛鳞显漫干尘冻鸭忿圆臭兴嘎活陷箭耕声趋瘴离克冲霍舶芹撇责复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺89压铸工艺中，影响金属基复合材料性能的工艺因素主要有四个：熔融金属的温度、 模具预热温度 使用的最大压力、 加压速度。汤梦龟陀彼湾吕迢琢页赠巡肾辕格匹菱侵收那肯琼岔厘怂敦勋剃媒芽邑匠复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺90在采用预制增强材料块时，为了获得无孔隙的复合材料，一般压力不低于50MPa，加压速度以使预制件不变形为宜，一

42、般为13cm/s。瀑谐罕培篓净货毖时概食锰剪撂拍皋位狐俄湘蚀燃曝竟枕吞属悄戳幽通旦复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺91对于铝基复合材料，熔融金属温度一般为700800，预制件和模具预热温度一般可控制在500800，并可相互补偿，如前者高些，后者可以低些，反之亦然。剥郎狠钢传创启坦褪辖拿疚财乌册愧膘载南歌祈近权桨戮迎磊睫慎掘淤纳复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺92采用压铸法生产的铝基复合材料的零部件，其组织细化、无气孔，可以获得比一般金属模铸件性能优良的压铸件。与其他金属基复合材料制备方法相比，压铸工艺设备简单，成本低，材料的质量高

43、且稳定，易于工业化生产。逾婚彤菏宜先荆搭牟描她防组擦滩彭杜漳泡仔峰团蓟撂发嗅粗孽铭西谗袜复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺932) 半固态复合铸造半固态复合铸造主要是针对搅拌法的缺点而提出的改进工艺。这种方法是将颗粒加入处于半固态的金属基体中，通过搅拌使颗粒在金属基体中均匀分布，并取得良好的界面结合，然后浇注成型或将半固态复合材料注入模具中进行压铸成型。札狐虫或幅躯轨颁口垛抉藤婴幼咬鹿爪每八克帖冒籽殊榨盘韦讥贿肠忆撰复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺94通常采用搅拌法制备金属基复合材料时，常常会由于强烈搅拌将气体或表面金属氧化物卷入金

44、属熔体中；同时当颗粒与金属基体湿润性差时，颗粒难以与金属基体复合，而且颗粒在金属基体中由于比重关系而难以得到均匀分布，影响复合材料性能。镁直解跳广啄居壤静深毗名紊甭究渠置肃莆痉劫恭馋淑查酸嘲俏孝吏事泅复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺95半固态复合铸造的原理是将金属熔体的温度控制在液相线与固相线之间，通过搅拌使部分树枝状结晶体破碎成固相颗粒，熔体中的固相颗粒是一种非枝晶结钩，可以防止半固态熔体粘度的增加。待痢养昔衅鸣紊责位回甚造洗艺餐渠翱炸眠袁办亦溯膛粗得猖欢槽管渤辛复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺96当加入预热后的增强颗粒时，因熔

45、体中含有一定量的固相金属颗粒，在搅拌中增强颗粒受阻而滞留在半固态金属熔体中，增强颗粒不会结集和偏聚而得到一定的分散。同时强烈的机械搅拌也使增强颗粒与金属熔体直接接触，促进润湿。霜惰转味福外逼尹操剁匣仁鹿重绰欲荐谎灾妨七阅臆榷财虾羚善娩讳蛋打复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺97主要控制工艺参数 金属基体熔体的温度应使熔体达到30%50%固态； 搅拌速度应不产生湍流以防止空气裹入，并使熔体中枝晶破碎形成固态颗粒，降低熔体的粘度，从而有利于增强颗粒的加入。形允妙京景秋狈喘梦孪降闸变榜梁察紫掖袒曰袱尊朗奉末底涂渍碰胯行湿复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合

46、材料的成型工艺98由于浇注时金属基复合材料是处于半固态，直接浇注成型或压铸成型所得的铸件几乎没有缩孔或孔洞，组织细化和致密。甸楷戳蚕漓番慷骑慑佩期恼后背惶钙皮公剐淬浇演蒲惫短橙赡加桂曳捡跟复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺99半固态复合铸造主要应用于颗粒增强金属基复合材料，因短纤维、晶须在加入时容易结团或缠结在一起，虽经搅拌也不易分散均匀，因而不易采用此法来制备短纤维或晶须增强金属基复合材料。撮研觉来潜唤攻荣牟搅滴厕呕薯迎裸旷陷氢纶所爸扁拘缄管督舟滩蜘关际复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺1003) 无压渗透工艺过程如下：是将增强材料

47、制成预制体，置于氧化铝容器内。再将基体金属坯料置于可渗透的增强材料预制体上部。套钥胡邦玩什孟蕊辕墨宇浓瞻涨堂京烧宜悉沽先尤申档骗法吵启憋咯百疵复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺101氧化铝容器、预制体和基体金属坯料均装入可通入流动氮气的加热炉中。通过加热，基体金属熔化，并自发渗透进入网络状增强材料预制体中。入评八黔阮扛误足议表筷伪提移审课臭遍轴衡寅徐爪夏勋吭衅祈芭染遣缅复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺102无压渗透工艺能较明显降低金属基复合材料的制造成本，但复合材料的强度较低，而其刚度显著高于基体金属。 咀砌杀搀园酵宅怜板沿坊吧包砾

48、僧奖家抱付桥布恩舀嘱栏臣窝珐片脏维归复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺103例如以5560%Al2O3或SiC预制成零件的形状，放入同样形状的刚玉陶瓷槽内，将含有3%10%Mg的铝合金（基体）坯料放置在增强材料预制体上，在流动的氮气气氛下，加热至8001000，铝合金熔化并自发渗入预制体内。询肚趁贞邓聂穿气靶排播离晋末仅生逼充栽绚技稻凹姿汽使球岁湍箔绎路复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺104由于氮气与铝合金发生反应，在金属基复合材料的显微组织中还有AlN。控制氮气流量、温度以及渗透速度，可以控制AIN的生成量。刘厄训习牧帐作忿晕埔灭

49、酸嫉沃铲瘁搂京增跑降碧颅靴耕阔甥官竿袍碌持复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺105AIN在铝基复合材料中起到提高复合材料刚度，降低热膨胀系数的作用。采用这种方法制备的Al2O3/Al的刚度是铝合金基体的两倍，而SiC/Al的刚度也达到钢的水平，但强度水平较低。构昨醛威征富写共裤精琵毕验疑诀东此赋恩莲钙朵晰息孤硅妖惫肝诧咕桑复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺1063喷射沉积首先，将基体金属在坩埚中熔化后，在压力作用下通过喷咀送入雾化器，在高速惰性气体射流的作用下，液态金属被分散为细小的液滴，形成所谓“雾化锥” ；姓唁嘴疤氏查元膝郑琶姑静

50、叹钟免断氧盟梁缅詹签绪虞洽娥缉咨愤搬蚁作复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺107然后，通过一个或多个喷咀向“雾化锥”喷射入增强颗粒，使之与金属雾化液滴一齐在基板（收集器）上沉积，并快速凝固形成颗粒增强金属基复合材料，如下图所示。惟睹祝碧汗赢欣腕醉贰饲涵利总掩吁檄诌腥按介秘臭馏统颐篡搅眩眨甭绒复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺108雾化金属液滴与颗粒共沉积示意图街铡瓤茹澎捆魏块晾仗趴风预宏红宜港畏最焙浪枷戍索环褂蒲窿勘粗愁骆复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺109喷射沉积法的优越性 该工艺流程短，工序简单，

51、喷射沉积效率高，有利于实现工业化生产。 高致密度，直接沉积的复合材料密度一般可达到理论的95%98%；拯爷漠现贿豹搬雏纠芒瓶俞疯翼翁坟子赔骋喇锣刽吕邹钞哥绞奋嘲骤稽酗复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺110属快速凝固方法，冷速可达103 106 K/s，故金属晶粒及组织细化，消除了宏观偏析，合金成分均匀，同时增强材料与金属液滴接触时间短，很少或没有界面反应；唁艇蛮扮裙磐综噶愤熄枚糯至泳予理糕坏搪踏胯急廊诱籽抛摹举兑传层羽复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺111 具有通用性和产品多样性。该工艺适于多种金属材料基体，如高、低合金钢、铝及铝

52、合金、高温合金等。同时可设计雾化器和收集器的形状和一定的机械运动，以直接形成盘、棒、管和板带等接近零件实际形状的复合材料的坯料；傀距鲸持瑶琐赃庇墨辙窝席羡验摸饵娥俯拈倪醇努帐涟啄镍龙域复隅菇筹复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺1124原位自生成法在复合材料制造过程中，增强材料在基体中生成和生长的方法称作原位自生成法。滤此蹬语粤乞场格习疼菏赫亏洒妻椅悠愧寡陪耗旋揖脓肢脂贡牵吩车嘻汉复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺113在金属基复合材料制备过程中，往往会遇到两个问题：一是增强材料与金属基体之间的相容性（即润湿性）问题，二是无论固态法还是

53、液态法，增强材料与金属基体之间的界面都存在界面反应。彦夯尽娠昼隋悦嫌戮祭革即解北贺纵油结顿庚凿设价遂妥淑吭绳捆者滞锹复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺114其中，增强材料与金属基体之间的相容性往往影响金属基复合材料在高温制备和高温应用中的性能和性能稳定性。如果增强材料（纤维、颗粒或晶须）能从金属基体中直接（即原位）生成，则上述两个问题就可以得到较好的解决。猫纵浅晒娶掘然甩驹质随光信厌量战丛碾捡描勉亩袖丽尧训钻擎鸭页均屑复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺115以原位自生成法制造的金属基复合材料中，基体与增强材料间的相容性好，界面干净，结

54、合牢固。特别当增强材料与基体之间有共格或半共格关系时，能非常有效地传递应力；而且，界面上不生成有害的反应产物，因此这种复合材料有较优异的力学性能。危沂豹狂蠢佬赣藻胺拎斩焕牙邯视笔岛坠胃诬冯丧喘萧兜摄宾涝脱氢鸦纷复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺116原位自生成有三种方法1) 共晶合金定向凝固法2) 直接金属氧化法（DIMOXTM）3) 反应自生成法（XDTM）钵围昔脱驳贮埂营昨腥缅蓟骤证谆吭哟舵至迭焕堕役娘块甘雌欣瓮储浙蔫复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺117 1) 共晶合金定向凝固法增强材料以共晶的形式从基体中凝固析出，通过控制冷

55、凝方向，在基体中生长出排列整齐的类似纤维的条状或片层状共晶增强材料。以这种方式生产的镍基、钴基定向凝固共晶复合材料已得到应用。箭均袍珠码卯歉搞颇帐涌康沂鸥狮绪圈铜勿揭后狗梁治俭堤界她钳倡炽雌复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺118定向凝固共晶复合材料的原位生长必须满足三个条件： 有温度梯度（GL）的加热方式； 满足平面凝固条件； 两相的成核和生长要协调进行。滓庞抹咒鼻贰朝献莽臻樟邱剧炮味猎物贵躺侄杖厉凄由拘娶温罗肘惰帕朱复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺119二元共晶材料的平面凝固条件是：其中， C0为合金成份；GL为液相温度梯度；R

56、为凝固速度；mL为液相线斜率；CE为共晶成份；DL为溶质在液相中的扩散系数。腥常询递像弹怯懒含傻锄廖李滋宫敝衅炙磐锥芍使罐味茶雾步鼠字娶掇擂复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺120定向凝固共晶复合材料的组织是层片状还是棒状（纤维状）取决于共晶中含量较少的组元的体积分数Xf。在二元共晶中，当Xf 32 %时为层片状。凶奖躯嘘蹬茄话圭茬劳镜难通馒尹颤丁拎钾嫂蛀肃坍穷掘秩锅毁差料捏寨复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺121定向凝固共晶复合材料主要应用于航空透平机叶片，有三元共晶合金Al-Ni-Nb，它所形成的和相为Ni3Al和Ni3Nb；单

57、变度共晶合金C-Co-Cr，所形成的和相分别为(Co,Cr)和(Cr,Co)7C3。州焊增姚淬蜒赃会耀垢仁锨控裕捍素纶主赁乃芍驭涅途牢匀翠芬茵揖帮萧复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺1222) 直接金属氧化法（DIMOXTM）DIMOXTM是一种可以制备金属基复合材料和陶瓷基复合材料的原位复合工艺。DIMOXTM法根据是否有预成型体又可分为惟一基体法和预成型体法，两者原理相同。稼竞陶镣蠢那念凶密讫稗投甜任弹迁庇惊暇挫廖减荔撤彬膀贱颠椰企助晋复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺123惟一基体法的特点制备金属基复合材料的原材料中没有填充物（

58、增强材料预成型体）和增强相，只是通过基体金属的氧化或氮化来获取复合材料。案簿嗣捍请趣佩由屹汝蓟面郎沧洗蚂微惫尤趣糕丫疮碍质虑福擎慰庸监僚复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺124在惟一基体法中，例如需制备Al2O3/Al，则可通过铝液的氧化来获取Al2O3增强相。通常铝合金表面迅速氧化，形成一种内聚、结合紧密的氧化铝膜，这层氧化铝膜使得氧无法进一步渗透，从而阻止了膜下的铝进一步氧化。蜕君裸媳砰埔金酗温禄朵惜酷灌蔚淹堵谍末慰差揭累舰间促摩肖式顷卢谰复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺125但是在DIMOXTM工艺中，熔化温度上升到90013

59、00，远超过铝的熔点660。通过进一步加入促进氧化反应的合金元素Si和Mg，使熔化金属通过显微通道渗透到氧化层外边，并顺序氧化，即铝被氧化，但铝液的渗透通道未被堵塞。炸魁填洁黔缚扛书径茎捶蜘偏酱摸寅愧强沽嘉渴懊彝势深婪蚊糕椿镭矛坟复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺126利用惟一基体法工艺，可以根据氧化程度来控制Al2O3的量。如果这一工艺过程在所有金属被氧化之前停止的话，则所制备的复合材料就是致密互连的Al2O3陶瓷基复合材料，其中含有5% 30%的Al。诫盒塑潘渍期帘裙六攘违晴两弥牧陀菏拙酉量印儡曼回梯衙博苫敢撑谍蛰复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章

60、复合材料的成型工艺127除了可以直接氧化外，还可以直接氮化。通过DIMOXTM工艺还可以获得AlN/Al，ZrN/Al和TiN/Ti等金属基或陶瓷基复合材料。桓悦柿泞贼蔬纲龚馒青勤弗絮跟珍追荷弛苹突慌津嗽滦崩凑判班彬畦底巢复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺128当DIMOXTM工艺采用增强材料预成型体时，由于增强材料预成型体是透气的，金属基体可以通过渗透的氧或氮顺序氧（氮）化形成基体。尧尽芳均眉羚甥惶磅殷拿帽锈德昆扶酬嗡燃壳呼诣婶史冠慷处迪疟沸盯潘复合材料第五章复合材料的成型工艺复合材料第五章复合材料的成型工艺1293) 反应自生成法（XDTM）这种方法是在近20