复合材料加工过程中产生应力,偏光应力仪显微镜

复合材料的加工过程中会产生应力,偏光应力仪显微镜

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，温度从室温上升到第一平台温度，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，第一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，在第
一平台段，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最低黏度。
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。
第一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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