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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