补充资料：高聚物基复合材料纤维缠绕成型

高聚物基复合材料纤维缠绕成型
filament winding for polymer matrix composites

高聚物基复合材料纤维缠绕成型filament win-ding for polymer matrix eomposites按预定规律(线型)，将浸渍有基体材料的无捻粗纱、束纱等纤维增强体，连续自动地铺放到旋转芯模上，经固化制成复合材料制品的工艺方法。芯模形状可以是带封头或不带封头的圆筒形、球形、锥形以及任何一种不带凹曲面的形状。1947年美国设计制造了第一台纤维缠绕机，用于缠绕固体火箭发动机壳体，并获专利。 按基体浸渍状态，缠绕工艺分为湿法和千法两种。湿法缠绕是将增强材料浸渍基体和缠绕成型相继连续进行;干法缠绕又称预浸带缠绕，为浸渍工艺和缠绕成型分别进行。近年出现湿干法工艺，是干法工艺的发展，不同之处仅在于树脂基体不存在凝胶化的B阶段，仍处于“湿”状态。增强材料在芯模表面上的铺放形式称为缠绕线型。主要有螺旋缠绕、平面缠绕(极缠绕)和环向缠绕3种线型。所用的主要工艺设备是纤维缠绕机，有卧式螺旋缠绕机、立式平面缠绕机和球形容器缠绕机等。基本型卧式缠绕机主要由芯模旋转系统和带动绕丝头平行于芯模轴线往复运动的“小车”两部分组成。每个运动系统称为一个轴。基本型缠绕机又称两轴机。三轴以上称为多轴机。目前轴数最多的是九轴缠绕机。卧式缠绕机常用于湿法工艺，螺旋缠绕线型和环向缠绕线型。湿法工艺对各类制品的适用性强，应用广泛。采用热熔预浸工艺制备的预浸材料，基体含量、均匀性和纱带宽度均能实现精确控制，这种干法工艺多用于航天、航空和重要的工业和民用制品。 描述芯模与绕丝头之间运动速度关系的规律称为缠绕规律。对于环向缠绕，芯模每转一周，绕丝头向前移动一个(或小于一个)纱带宽度;对于平面缠绕，绕丝头每转一周，芯模转过的角度，反映在芯模表面上应等于或小于一个纱带宽度;对螺旋缠绕，为使纱带均匀有规律地布满芯模表面，可能有多种线型。不同线型，可用绕丝头完成一个往返运动时，芯模转过的中心角弘值来表征Qn Kn，~二二—jOU式中K为反映具有相同切点的不同线型的参数;”为形成一个完整线型，纱带与一端极孔相切的次数(切点数)。 纤维缠绕成型的主要特点是，能按性能要求配置增强材料，结构效率高;自动化成型，产品质量稳定，生产效率高。主要用于固体火箭发动机及其他航天、航空结构，压力容器、管道及管状结构，电绝缘制品，汽车、飞机、轮船和机床传动轴，贮罐及风力发电机叶片等。缠绕成型的发展方向主要是提高缠绕制品竞争能力，扩大应用领域;三通、弯头类管件等非回转体缠绕成型的实用化;热塑性复合材料缠绕成型研究;缠绕技术与带铺放技术相结合，发展纤维铺放成型技术。 〔矛乙庆常)

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