热塑性树脂复合材料应用

热塑性树脂复合材料应用（精选11篇）

1.热塑性树脂复合材料应用 篇一

环氧树脂复合材料的应用

环氧树脂是先进复合材料中应用最广泛的树脂体系，它可适用于多种成型工艺，可配制成不同配方，可调节粘度范围大；以便适应于不同的生产工艺。它的贮存寿命长，固化时不释出挥发物，固化收缩率低，固化后的制品具有极佳的尺寸稳定性、良好的耐热、耐湿性能和高的绝缘性，因此，目前环氧树脂统治着高性能复合材料的市场。

(一)环氧树脂复合材料在航空工业中应用

40年代初，电子工业的需要，寻找一种适宜的材料，做防护军用飞行器的雷达天线，特别是防护战斗机及轰炸机上的雷达天线。采用雷达罩是用来防护气候对精密电子仪器的影响。玻璃钢具有优良的透雷达波性能，足够的机械强度和简便的成型工艺，使它成为理想的雷达罩材料。这是历史上第一次采用玻璃钢制造雷达罩，同时又大大地促进了玻璃钢材料的研究。

60年代玻璃钢技术在直升机领域的应用有所突破，如西德M．B．B．公司研制玻璃钢旋翼桨叶，逐步取代金属铝蒙皮／铝蜂窝夹层结构的金属桨叶。但由于玻璃钢的模量低，不能制造高强度的飞机结构件。

70年代初，随着硼纤维、碳纤维、芳纶纤维等相继出现，这些高级增强纤维的比刚度、比强度、耐疲劳性能等优于金属材料，由它们来增强环氧树脂组成的复合材料，已在飞机的主结构件(主受力件)上得到应用。近10多年来，考虑到这些高级增强纤维的价格都比较高，为了更合理的用材，大力开发混杂复合材料(Hybrid Composites)的研究。以复合材料在飞机发动机中的应用为代表。美国两家喷气发动机制造厂：通用电器—飞机发动机事业集团公司(GE—AEBG)和普惠公司，以及其它一些二次承包公司，都在用高性能复合材料取代金属制造飞机发动机零部件。如发动机舱系统的许多部紧推力反向器、风扇罩、风扇出风道导流片等都用复合材料制造。如发动机进口气罩的外壳是由美国聚合物公司的碳纤维环氧树脂预混料(E707A)叠铺而成，它具有耐177℃高温的热氧化稳定性科壳表面光滑如镜面，有利于形成层流。又如FW 4 0O0型发动机有8 0个149℃的高温空气喷口导流片也是用碳纤维环氧预浸料制造的。在316℃这一极限温度以下的环境中，复合材料不仅性能优于金属，而且经济效益高。据波音公司估算，喷气客机重量每减轻一磅，是飞机在整个使用期限内可节省 100 0美元。据法布莱特公司估算，美国第年约有100万磅复合材料用于制造喷气飞机发动机零件，销售额高达5000万美元。目前环氧树脂的连续使用温度最高约在280℃以下，近来DOW化学公司的一种多功能团环氧树脂Tactlx742，用二氨基二苯砜固化剂；制成的制品玻璃化温度Tg＞310℃，可用于制造喷气发动机零件。

(二)环氧树脂复合材料在航天工业中的应用

宇航技术对结构材料高比模量、高比强度的要求，特别严格，使先进复合材料成为宇航技术必需的材料。作为结构材料的基作树脂基本上都采用环氧树脂。其主要的应用范围如下：

1、固体火箭发动机壳体 在50年代末，采用纤维缠绕成型的玻璃钢壳体取代钢壳，使结构减轻50％一60％。后来，“三叉戟1”、M X的三级发动机壳体全部采用芳纶／环氧树脂体系，重量又比玻璃钢的同尺寸壳体减轻50％。在阿里安运载火箭许多结构件均用碳纤维／环氧树脂制造。

2．战略导弹上的应用 美国已采用JFRP作弹头结构壳体、仪器舱、级间段等50多个分系统部件。据洛克希德导弹与宇航公司称用碳纤维／环氧树脂制造的机构取代铝结构，可使结构减轻40％。

3、卫星和宇航器上的结构应用 卫星结构的轻型化对卫星功能及运载火箭的要求至关重要，所以对卫星结构的重量要求很严。国际通讯卫星VA中心推力筒用碳纤维复合材料取代铝后减重23kg(约占3O％),可使有效载荷舱增加 450条电话线路，仅此一项盈利就接近卫星的发射费用。美、欧卫星结构重量不到总重的10％，其原因就是广泛使用了先进复合材料。

4．航天飞机上的应用 美国航天飞机上使用的结构复合材料总重约2吨，采用先进复合材料后减重410kg，而且明显减少了飞行过程中因复杂的温度环境引起的变形。航天飞机进入轨道后，用机械手投放和回收卫星，机械手上臂、前臂是用超高模量石墨纤维GY-70增强环氧制成的。总之，复合材料已成为宇航工业中不可缺少的关键材料。

(三)环氧复合材料在民用工业中的应用

凡是对机械强度要求高的增强塑料制品基本上采用环氧树脂作为基体。

1、玻璃钢的压力容 器和管道我国西安、北京、重庆、自贡已生产汽车用压缩天然气(CNG)瓶，北京已成为现在使用CNG公交车最多的城市。国内已经有4家企业生产环氧玻璃钢高压管。

60年代国内钢瓶十分紧张，采用纤维缠绕成型制造玻璃钢气瓶相当活跃，曾制定过部颁标准FC194-74，90R年修改后制定ZBQ23004一90。玻璃纤维增强塑料压力容器，以环氧树脂和616酚醛树脂体系为基体，40立升气瓶使用压力为 12MPa，使用寿命5年以上。上海材料研究所和临安玻璃钢厂合作，也采用纤维缠绕成型工艺，而使用环氧树脂一二甲基咪唑体系，其性能不亚于环氧一酚醛树脂体系。用此配方制成水研用的压力容器。

2、玻璃钢电机护环、套环等 护环套装于发电机转子两端，保护转子线圈的端部，防止在高速旋转时，受离心力作用它是发电机受力最大的部件之一，对强度和模量要求比较高，采用轻质高强的复合材料可以取代无镍反磁合金钢。

60年代末国内先后生产1.25W千瓦和2.5万千瓦两种发电机护环。后者由北京重型电机厂、杭州玻璃钢化工设备厂和上海材料研究所等单位合作，选用高强度(S)玻璃纤维和高模量(M)玻璃纤维进行缠绕，用62O7(脂环族)环氧树脂一酸酐体系树脂配方和AFG-90环氧树脂(缩水甘油胺型)——HK-021酸酐体系作为基体，使用多年情况良好。玻璃钢套环 3 0 00千瓦以下的在杭州玻璃钢化工设备厂生产，已在北京重型电机厂安装出厂30年，属于定型产品。此外，发电机定子线圈端都支撑环，装在定子线圈的鼻端，承受最大载荷是发电机发生短路的瞬间，亦采用玻璃钢制造，称为玻璃钢绑环。这种绑环安装在10万千瓦的气轮发电机上，已使用20余年。在国内最大的60万千瓦发电机用的玻璃钢锥壳(其作用类似于支撑环)也是用了10多年。玻璃钢绝缘子，有待于进一步开发研究。绝缘子的作用是把带电线路或带电零部件之间隔开，既要求绝缘又要求高强度，电绝缘何耐腐(室外用)，采用玻璃钢很适用。国外在露天的22万伏输电杆上的绝缘于已采用环氧树脂玻璃钢成批生产。

3、防腐蚀制品 通常不饱和聚酯树脂玻璃钢的力学性能在45℃以上强度就会明显下降，同时不饱和聚酯树脂耐碱性较差。如果在防腐蚀制品中要求强度高，耐温性好等则建议选用环氧玻璃钢。如上海市上钢二厂，在生产硫酸铁过程中，反应槽需要连续在120℃使用，选用环氧玻璃钢取得了很满意的效果。这种耐高温的反应槽是由临安玻璃钢厂制造的。

4、玻璃钢模具

(1)玻璃钢铸造模具 用玻璃钢制成的铸造模具，比木模、铝模的效果好的多，使用寿命长，通常在万次以上，价格也比较便宜。

(2)玻璃钢制品模具 采用喷射成型、树脂传递模塑(RTM)成型所需的制品模具，通常都用不饱和聚酯玻璃钢模具。笔者建议采用环氧树脂玻璃钢模具更好，具有模具强度高、使用寿命长、尺寸稳定性好等优点。

5、风力发电机叶片 我国做到长23m，国外已经超过50m。

6、碳纤维补强建筑结构

7、运动器材 高尔夫球杆、网球拍、羽毛球拍、壁球拍、滑雪板、渔具、自行车架等。

2.热塑性树脂复合材料应用 篇二

关键词：热致液晶聚合物,原位复合材料,流变性能,微纤

“原位复合”材料是继高性能热致液晶聚合物之后在材料科学领域内出现的又一类新型材料[1]。原位复合材料是以热塑性树脂为基体,热致液晶高分子为增强剂,利用热致液晶聚合物易于自发取向成纤维或带状结构的特点,在共混熔融后拉伸或注射成型时,体系中的分散相TLCP在合适的应力作用下取向形成微纤结构,由于刚性分子链有较长的松弛时间,在熔体冷却时能被有效地冻结或保存在TP基体中,从而形成一种自增强的微观复合材料,即热致液晶原位复合材料[2]。与传统的纤维增强复合材料相比,原位复合材料具有以下特点:(1)增强相TLCP微纤是在加工过程中就地形成的,避免了加入纤维引起的熔体黏度增加和对设备的严重磨损[3];(2)微纤直径处于亚微米与纳米之间,远小于宏观纤维的直径,而且对理想的原位复合材料而言,其长径比可高达400甚至更高,更细更长的针状晶体纤维意味着极大的纤维粘附表面积,即有更好的界面作用,大大增强复合材料的力学性能[4];(3)具有很好的性能价格比,其中TLCP提高性能,基体树脂降低成本;(4)与传统的纤维增强不同,TLCP的加入可明显地降低熔体的黏度[5],从而改善了加工性,能在常规设备上形成加工,同时还可降低能耗,提高效率;(5)由于液晶高分子收缩性小,使得制品尺寸稳定性好,并有利于形成薄壁制品;(6)由于都是热塑性材料,完全可以把废弃制品回收再加工,有利于环境保护。

1 原位复合材料的增强机理

液晶聚合物在熔融加工过程中,在剪切力或拉伸应变流的作用下,复合体系中的液晶发生取向,致使大分子在宏观上排列有序,形成取向结构。取向的微区颗粒被拉伸塑性变形,变为椭圆状甚至针状的纤维增强相,尤其在高变形速率下,刚性分子会沿流场方向一致取向,形成足够大长径比且紧密排列的微纤。这些微纤的直径小,比表面积大,可均匀地包络在基体中,形成增强骨架,类同玻璃纤维一样起承受应力和分散应力的作用,产生巨大的增强效果。宏观纤维与树脂基体混合时,由于混合不均匀,而且相容性差,易分层,存在界面缺陷。从这层意义上,原位复合对基体的增强效果大大优于宏观纤维;另一方面,微纤还可以充当是结晶聚合物的成核剂,诱发基体聚合物在微纤表面成核、生长、最后形成横穿晶。横穿晶的存在既有利于界面应力的分散、传递,又有利于共混体系整体强度的提高[6]。

2 原位复合材料的流变性能

研究表明,热致液晶高分子与热塑性基体复合体系中,分散相的迁移强烈地依赖于分散相和连续相的黏度比λ及其第一法向应力差系数λN。当λ<1且λN=1时,低黏度的组分将向高剪切速率的模壁处迁移;若Weber数We≥1,λ<<1且λN<1,则分散相不但将向高剪切速率的模壁处迁移,而且还能够在剪切流动中产生拉伸变形,形成微纤。也就是说,在挤出或注射加工成型过程中,对大多数的TLCP/TP复合体系,只要We≥1,就能满足迁移和成纤的条件。

传统的纤维和无机填料的加入往往会显著地增加聚合物熔体黏度,降低流动能力,而TLCP/聚合物复合体系的黏度与纯聚合物的黏度相比,一般都呈下降趋势。一般认为,体系黏度下降的主要原因是:(1)TLCP的存在改变了TP熔体超分子结构。例如,刚性TLCP分子的存在,使柔性TP分子更易解缠;(2)取向的TLCP分子链的滑移,诱发复合体系两相界面的滑移;(3)刚性的TLCP产生“滚珠”效应,起到降低流动摩擦阻力的作用。

TLCP分子量对复合材料的加工流变性能也存在明显的影响。分子量高的TLCP所制备的原位复合材料熔体的流变性能较有规律,而分子量低的TLCP所制备的原位复合材料似乎无章可循,变化多样,这主要与TLCP的分子聚集形态在流动场中发生多种变化有关。分子量高、刚度大的TLCP在流动过程中变化较小;而分子量低、刚度不太大的TLCP在流动过程中,其形态可以发生从颗粒状向纤维状的转变,甚至需要经历分子排列重整的过程,所以流动复杂多变。

3影响TP/TLCP原位复合材料性能的主要因素

TP/TLCP共混物能否表现出高强度、高模量和高韧性等优异的力学性能,很大程度上依赖于TLCP能否以高长径比的微纤形式均匀地分布在基体中,TLCP微纤结构的形成取决于以下因素:

3.1 TP/TLCP的相容性

基体TP与TLCP的相容性是决定共混体系力学性能的关键。大量实验表明,完全相容体系不利于形成纤维自增强结构,几乎不可能有效地提高基体的力学性能,只有部分相容体系由于组分间界面作用较弱,分子间不易互溶,减少TLCP分子与TP分子间的编结,使分散在基体中的TLCP分散相易于形成纤维,滑移并取向排列,从而达到自增强。反之,对于不完全相容体系,由于纤维与基体的界面粘合性太差,不能形成稳定的界面层,易发生宏观相分离[7],因此TLCP与TP共混时要求两组分有一定的相容性。

一般说来,不同的TP基体、不同的TLCP材料,其界面的相容性差别很大,但基本上都是不相容或弱相容的,而这些对提高原位复合材料的力学性能是不利的。如何提高界面的相容性是近期需解决的问题,因为相容性的改善有利于形成均匀分散的相态结构和应力传递,提高增强效果。近年来,关于界面相容性改善的研究取得了一定的进展。

归纳起来,改善TLCP与基体TP的相容性有如下途径:

①引入具有增容作用的第3组分。在一般的聚合物共混物中,以第3组分作为相容剂的研究很多,并日趋成熟。王久芬等在PET/TLCP体系中加入二月桂酸二丁基锡,增强了共混物两相间的界面粘结力,提高了PET/TLCP的力学性能[8]。

②利用嵌段和接枝在其分子链上同时引入液晶段和非液晶段,继而增进材料两相界面的相互粘接及相容性,有效地提高材料的性能。

③在加工过程中使组分之间发生某种程度的化学反应。目前商品化的TLCP大多是液晶共聚酯。当这一类TLCP与PET、PBT、PC等聚酯的工程塑料原位复合时,在高温熔融状态下,会发生一定程度的酯交换反应,从而改善了两组分的相容性[9]。

④多元共混。简单的二元共混往往存在如下两个问题:液晶相与基体相界面之间的粘结力太差;控制TLCP微纤比较困难。有的TP/TLCP二元共混物还存在耐冲击性差或基体耐化学腐蚀性差等缺点。为了能得到一种性能均衡的材料,人们尝试进行了多元共混方面的研究,包括三元和四元共混,现在一般以三元为多,有TLCP/TP/TP和TLCP/TLCP/TP两种,多数报道的是前一种。

3.2 TLCP的含量

TLCP的浓度是影响共混物形态结构的主要因素,倪玉山等[10]发现,当TLCP的含量小于5%时,对基体的力学性能影响较小,当TLCP含量在15%~30%时,力学性能有明显的改善。

3.3 TLCP与TP在加工时的黏度比

有研究表明,原位复合材料中分散相与基体的黏度比是对成纤与否具有决定影响的因素之一[11,12]。若大于1,TLCP无成纤的可能;在0.5~1.0间时,共混体系中的TLCP易于成纤,太小,则对加工条件要求较苛刻。

3.4 加工流动方式

一般而言,拉伸流动可有效地使TLCP变成高度取向的纤维结构,拉伸比越大,取向度越高,复合材料的强度和模量也越高[13],如注射、牵引工艺对TLCP的成纤都十分有利[14]。

3.5 加工温度

不同聚合物的黏度对温度变化的敏感性各异,即使在同一个体系下,在不同的温度下,黏度的比值也有较大变化的可能。选择加工温度时在有利于成纤的黏度比的基础上,尽量考虑较低的加工温度以减少能耗,降低成本。通常,加工温度不但应高于基体的粘流温度[15],而且应高于TLCP的熔融—液晶的转变温度[16]。

3.6 剪切速率

绝大多数的聚合物都有剪切变稀的特性,不同聚合物的黏度对剪切速率变化的敏感性不一样[17],应选择合适的剪切速率使两相的黏度比达最佳值。

另外,加工参数如剪切时间、模具的几何形状和尺寸等制备工艺的不同都将对原位复合材料的结构和性能产生影响[18]。

4 结 语

原位复合材料的研究已历经多年,人们对原位复合材料的认识取得了很大的进步,研究范围从微观结构至宏观性能,所涉及的问题既包括共混方面也包括复合材料方面。多年的研究基本弄清了TLCP/TP共混体系的组成、物理性质和加工参数等对TLCP微纤的“原位”生成的影响,初步建立了TLCP/TP共混体系的加工流变学及其原位复合材料的微观结构形态与性能的关系[19]。通过添加增容剂或第3组分,改性TLCP的结构,或采用“原位”增容技术能有效地改善TLCP/TP共混体系的相容性,有利于TLCP相“原位”生成微纤,从而提高原位复合材料的性能。但目前,人们还不能随心所欲地控制TLCP微纤的“原位”生成,如微纤的长径比和分布,这将严重妨碍高性能原位复合材料的获得。因此,如何提高原位复合材料中微纤的长径比,降低其直径,仍是将来的研究重点。

3.阐述岩土材料的塑性变形 篇三

关键词:塑性变形 本构关系 各向异性

中图分类号:TU43,O34文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)04(a)-0094-02

沈珠江院士指出[1]:现代土力学的核心部分是理论土力学,而理论土力学的核心部分是土的强度和本构关系的研究.人们把模拟土体应力-应变关系的数学表达式称为土体的本构模型.土的力学性质是建立土的本构关系的基础,进而土的本构关系的研究又促进了人们对土的力学特性的认识.土体是一种具有压硬性和剪胀(缩)性的摩擦型固体颗粒材料,存在原生各向异性和应力诱发的各向异性,所以土的应力应变关系非常复杂[2]。

本构模型发展已经有很多年的时间了,这些模型被用于有限元法和有限差分法等数值计算中.任何本构模型都以力学准则为基础得到了详细的阐述,它们中有些建立在试验的基础上,而另外有些建立在理论基础上.因为所有模型都有各自的优缺点,不能说哪个模型好,哪个模型不好,不同的模型对模型参数的要求也不一样,因此,对于具体的问题我们很难决定使用什么模型。

1 塑性变形

与弹性相反,塑性可被定义为介质在卸载后部分变形不能恢复的性质.一般认为,土体的应力应变关系符合弹塑性理论,因而,土的弹塑性本构模型的研究最为活跃,所提出的模型又非常的多,我国许多著名岩土学者也先后提出了各种各样的岩土本构模型.用于计算这种弹塑性变形的方法是应用塑性理论[3～8],关于这种塑性理论的一些基本框架如下。

1.1 屈服准则

物体受到荷载的作用后,随着荷载的增大,物体的变形将由弹性状态过渡到塑性状态,这种过渡叫做屈服.屈服准则是物体内某一点开始产生塑性应变时,应力或应变必须满足的条件.屈服函数是应力、应变、时间和温度的函数,如果不考虑时间和温度的影响,把应变用应力表示,则屈服方程表示为

.也可以写为:.式中和是主方向,和是主应力.因此对于各向同性材料,方程可以写为.

1.2 硬化定律

在硬化材料中塑性变形是逐渐产生的,对于这种条件将存在无限个屈服面,最后一个一般被认为是破坏面,这种屈服面的演化被认为是等向硬化、运动硬化或混合硬化.硬化定律是用于确定塑性应变增量的大小。

当屈服面在应力空间中正常扩大时,它的中心轴的圆心位置保持不变,随着塑性应变的增大,其屈服面均匀的膨胀时该硬化机制称为等向硬化,它是最简单的一种硬化模型.

若在塑性变形过程中加载面只在应力空间中做刚性平移,而屈服面的大小和性状都保持不变时该硬化机制称为随动硬化.第三种概念称作混合硬化,是两种概念的结合.有两种方法可以计算等向硬化.第一种是考虑总的塑性功,被称作为功硬化:

(1)

第二种方法被称为应变硬化,表示如下:

(2)

在任何情形下,若应力状态位于屈服面内部,则仅有弹性应变产生.若应力状态位于屈服面上,则存在三种可能的状态.

(3)

物体在荷载下产生弹性和塑性应变.

(4)

由于荷载条件的连续,中性变载仅产生弹性应变.

(5)

相应于卸载状态,仅产生弹性应变.

1.3 塑性势函数

依据Saint-Venant准则,Melan1938年提议用一个塑性势函数来确定塑性应变增量的方向.

(6)

其中:是塑性應变增量,是一个正常数用来确定应变增量的大小,这种表示方法通常称为正交准则,因为塑性应变增量的方向垂直于塑性势面g,g称为塑性势函数.若该函数和屈服函数用同样的方式表达,本构模型就有一个关联流动法则.否则就是非关联流动法则.试验数据表明粒状材料服从非关联流动法则.方程(6)中的值可运用一致性条件来确定.或者

(7)

因此 (8)

将方程(8)代入(7)并应用后可得:

(9)

最后塑性应变增量可被写为:

(10)

2 经典本构模型的优缺点分析

复杂应力状态下的土体本构模型主要有:变弹性模型;非线性弹性模型;弹塑性模型;坐标直接变换法.

(1)变弹性模型基于广义胡克定律,数学方法相对简单,试验参数测定比较方便,容易为工程界所理解和掌握,因此具有广泛的实用性,其中较常用的是Duncan-张双曲线模型.其突出优点是能反映土体变形特性中最重要的应力应变非线性,主要缺点是不能反映土体的剪胀性和不考虑中主应力的影响,尤其不能反映应力应变关系的各向异性。

(2)线性弹性理论是根据张量对称原理或能量假设而建立的,如次弹性(Hypoela stic)理论,假设应力增量不但与应变全量有关还和应变增量有关,是更一般的形式.它可以表达非线性、剪胀性、应力路径的影响及应力引起的各向异性等,但参数较多,无直接和明确的物理意义,不易合理和唯一的确定,而且次弹性模型的弹性矩阵非对称性,不能保证解的唯一性和稳定性。

(3)弹塑性模型,Roscoe等人提出的剑桥模型简单明快地预测了包括压缩和剪切变形特性在内的土的力学性状,成为岩土材料的经典弹塑性模型,并在世界范围内被广泛应用于工程之中.其优点是考虑了岩土材料的静水压力屈服特性、压硬性、剪胀(缩)性;试验参数只有3个,测定方法简单;但没有考虑中主应力对强度的影响;该模型的硬化定律采用等向硬化模型,不符合包辛格效应,所以不能很好的反映土体的各向异性。

3 结语

通过对土体各向异性本构模型及其相关研究分析表明,尽管诸多研究者都想努力建立能够良好反映和模拟各向异性的土体本构模型,但其中多数各向异性弹塑性本构模型的研究,能考虑的还主要是屈服函数的修正或修改.关于弹塑性本构模型中的其它准则,还不得不沿用各向同性假设或忽略各向异性特性.

许多不同的本构模型已被用于分析材料的应力-应变特性,它们都有一个共同的特点,在给定的边界条件、初始条件、以及荷载条件下尽可能准确的描述材料的实际特征.为了建立这样的一种机制,人们首先在预先规定的条件下观察材料的变形特征,如在试验实的试验中,针对这些特征,然后运用一种给定的理论(如弹塑性)建模,最后再按照提出的模型进行有效性验证和参数的确定.

参考文献

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[2] 徐志伟.土体各向异性变形特性真三轴试验研究[D].南京:河海大学,2003,11,20.

[3] 徐秉业,陈森灿.塑性理论简明教程[M].北京,清华大学出版社,1981(7).

[4] 郑颍人,沈珠江,龚晓南.岩土塑性力学原理[M].北京,中国建筑工业出版社,2002(11).

[5] 张学言,闫澍旺.岩土塑性力学基础[M].天津:天津大学出版社,2004.

[6] 屈智炯.土的塑性力学[M].成都,成都科技大学出版社,1987(12).

[7] 蒋彭年.土的本构关系[M].北京,科学出版社,1982(11).

[8] 章根德.土的本构模型及其工程应用[M].北京,科学出版社,1995(8).

4.树脂基复合材料有关 篇四

班级：材硕114 学号：030110604 姓名：周坚

摘要：本文简要回顾了高性能复合材料的发展历史。其中简要的介绍了复合材料的一个发展的历史，从古代开始一直介绍到近代。随后重点介绍了聚合物基复合材料。重点是对高性能树脂基的复合材料的基体进行了介绍，主要是环氧树脂基体、聚酰亚胺基体和双马来酰胺基体的复合材料进行了介绍。

关键词:高性能复合材料、环氧树脂基体、聚酰亚胺基体、双马来酰胺基体

1、前言

材料、能源、信息是现代科学技术的三大支柱。随着材料科学的发展，各种性能优良的新材料不断地的出现，并广泛的应用到各个领域。然而，科学急速的进步是对材料的性能也提出了更高的要求，如减轻重量、提高强度、降低成本等。这些都是需要在原有传统材料上进行改进。复合材料是现代科学技术发展涌现出的具有极大生命力的材料，它由两种或两种以上性质不用的材料组合而成，通过各种工艺手段组合而成。复合材料的各个组成材料在性能上期协同作用，得到单一材料所没有的优越的综合性能，它已成当代一种新型的工程材料[1]。

复合材料并不是人类发明的一种新材料，在自然界中，有许多天然复合材料，如竹、木、椰壳、甲壳、皮肤等。以竹为例，它是具有许多直径不同的管状纤维分散于基体中多形成的材料，纤维的直径与排列密度由表皮到内层是不同的，表皮纤维的直径小而排列紧密，以利于增加它的弯能力，但内层的纤维粗而排列疏可以改善它的韧性，所以这种复合结构很合理，打扫最优的强韧组合。

人类在6000万年前就知道用稻草和泥巴混合垒墙，这是早期人工制备的复

合材料，这种泥土混麦秸、稻草制土坯砌墙盖房子的方法目前在有些贫穷的农村仍然沿用着，但这种复合材料毕竟是最原始的和古老的，是传统的复合材料。现在建筑行业已发展到用钢丝或钢筋强化混凝土复合材料盖高楼大厦，用玻璃纤维增强水泥制造外墙体。新开发的聚合物混凝土材料克服了水泥混凝土所存在的脆性大、易开裂及耐腐蚀性差的缺点。5000年前，中东地区出现过用芦苇增强沥青造船。1942年玻璃纤维增强树脂基复合材料的出现，使造船业前进了一大步，现在造船业采用玻璃钢制造船体，尤其赛艇等变速艇等，不仅减轻了船艇的质量，而且可防止微生物的吸附。越王勾践是古老金属基复合材料的代表，它是金属包层复合材料制品，不仅光亮锋利，且韧性和耐腐蚀性优异。埋藏在潮湿环境中几千年，出土时依然寒光夺目、锋利无比。

随着新型增强体的不断出现和技术的不断进步，出现了新进复合材料，先

进复合材料是比原有通用复合材料具有更高性能的复合材料，包括各种高性能增

强剂和耐高温性好的热固性和热塑性树脂基体所构成的高性能复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料。先进复合材料的比强度高、比模量大、热膨胀系数小,而且它还有耐化学腐蚀、耐热冲击和耐烧蚀等特点,用它作为结构材料可以提高宇宙飞船、人造卫星和导弹等的有效载荷、增加航程或射程乃至改善这些装备本身的固有技术性能。21世纪我们面临的是复合材料迅猛发展和更广泛应用的时代。

2、聚合物基复合材料的发展历史

聚合物基复合材料是目前结构复合材料中发展最早、研究最多、应用最广、规模最大的一类。现代复合材料以1942年玻璃钢的出现为标志[2]，1946年出现玻璃纤维增强尼龙，以后相继出现其他的玻璃钢品种。然而，玻璃纤维的模量低，无法满足航空、宇航等领域对材料的要求，因而，人们挣努力寻找新的模量纤维。1964年，硼纤维研制成功，其模量达400GPa，强度达3.45GPa。硼纤维增强塑料（BFRP）立即被用于军用飞机的次承力构件，如F-14的水平稳定舵。垂尾等。但由于硼纤维价格价格昂贵、工艺性差，其应用规模受到限制，随着碳纤维的出现和发展，硼纤维的成产和使用逐渐减少，1965年，碳纤维在美国一诞生，就显示出强大的生命力。1966年，碳纤维的拉伸强度和模量还分别只有1100MPa和140GPa,其比强度和比模量还不如硼纤维和铍纤维。而到1970年，碳纤维的拉伸强度和模量就分别达到2.76GPa和345GPa。从而碳纤维增强纤维得到迅速发展和广泛的应用。碳纤维及其复合材料性能不断提高。

1972年，美国杜邦公司又研制了高强、高模的有机纤维-聚芳酰胺纤维 [3]（Kevlar），其强度和模量分别达到3.4GPa和130GPa,使PMC的发展和应用更为迅速。美国空军材料研究室（AFML）和国家航空航天局(NASA)的定义，以碳纤维、硼纤维、Kevlar纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维等增强的聚合物复合材料为先进复合材料，比模量大于40GPa/(g/cm3),因而，从60年代中期到80年代初，是先进复合材料的日益成熟和发展阶段。作为结构材料，ACM在许多领域或得应用。同时，金属基复合材料也在这一时期发展起来，如硼纤维、碳化硅纤维增强的铝基、镁基复合材料。80年代后，聚合物基复合材料的工艺、理论逐渐完善。ACM在航空航天、船舶、汽车、建筑、文体用品等各个领域都得到全面应用。同时，先进热塑性复合材料（ACTP）以1982年英国ICI公司推出的APC-2为标志 [4]，向传统的热固性树脂基复合材料提出强烈的挑战。同时，金属基、陶瓷基复 合材料的研究和应用也有较大发展。

3、高性能复合材料用的树脂基体

基体树脂的主要功能是传递增强材料所承受的负荷，使之分布均匀并保护增强材料免受损伤和环境中湿气、氧气和化学物质的侵蚀。而复合材的耐热性、剪切和压缩强度、横向拉伸强度、蠕变性和流动性等也取决于基体树脂。因此，通常希望选用耐温性、强度和模量高、韧性和耐湿性好、与增强材料有良好的粘附性或浸润性而又易于加工的树脂。由于热固性树脂的交联网状结构，使它具有优异的耐温性和机械强度，而且当它作复合材料基体时，开始时以未交联固化的低分子量和低粘度的状态出现，便于成型加工，因此多年来用它做高性能复合材料的基体树脂一直占绝对优势，代表的品种有耐热的环氧树脂，聚酰亚胺及双马来酰亚胺树脂。3.1环氧树脂基高性能复合材料

3.1.1、环氧树脂的性能和基体树脂的作用

作为高性能复合材料基体树脂可以是热固性的，也可以是热塑性的，迄今为止，用量最多，应用面最广的要算是环氧树脂，这是因为它具备以下几个特点：(1)在化学结构方面，除有活性环氧外，还有羟基和醚基，致使粘结力强。(2)在固化方面面，其固化收缩率小（<2%）,无挥发物逸放，孔隙率低；固化后生成三维网络结构，不溶不熔，化学稳定性高，耐蚀性强

(3)在力学性能方面，环氧树脂有较高的强度和模量，并有较长的伸长。这些优异性能是制取高性能复合材料的前提之一。

(4)在物性方面，它那热耐冷，可用在-50—180℃之间；热膨胀率系数在Tg以下是为39×10-6/℃，以上时为100×10-6/℃；热导率约为500×10-6Kal/cm·s·℃；在室温下的防潮防渗性好，绝缘性高。

(5)工艺性好，适应性强。环氧树脂不仅本身品种多，可以按比例相互掺混以调节其粘度和性能，而且可以在数十种固化剂中选择组合，以满足不同操作工序和不同用途的要求。同时，还可以选配稀释剂、改性剂和增韧剂等。此外，其贮存时间长，稳定性高，适应性强。

基体树脂的作用：

（1）赋予高性能复合材料的成型性和整体性

（2）提供连续的基体相，以使增强纤维均匀分布期中。换言之，基体必须把增

强纤维均匀地分开成为分散相，以使其在受到反抗性或弯曲等外来作用是，不会失去增强作用。

（3）当复合材料承受抗拉负荷时，基体能使其均匀地分布，并通过界面剪切有 效地载荷传递给增强纤维，充分发挥高强度和高模量的特性。3.1.2、环氧树脂的种类

（1）标准环氧树脂 双酚A型环氧树脂亦称标准环氧树脂，属于DGEBA，它

是通用的树脂[5]。国外的牌号很多。其特点是分子量低，粘度低。主要缺点是耐性差。（2）环氧酚醛树脂 其特点是活性环氧基在两个以上，交联密度大，耐热性比

较高，例如Dow公司的DEN-438，汽巴的EPN1138和ECN1299；国内主要有F-46。后者是目前用于FRP的主要基体树脂，主要缺点是由一定的脆性。

（3）酯环环氧树脂 美国UCC公司开发了多种牌号的这类树脂，它具有很好的 综合和平衡的力学性能，并且有优良的加工型、耐候性。

（4）多官能度环氧树脂 这种类型树脂的环氧基在3个以上，环氧当量高，交 联密度大，耐热性得到显著提高，主要缺点是具有一定的脆性，仍需要改性研究。3.1.3、高性能复合材料用环氧树脂基体的发展。

FRP的成型方法很多，主要有叠层加压、拉挤和缠绕等。为适应各种成型方 法工艺条件的要求，相应地开发各种专用型环氧树脂，有使用价值

（1）拉挤成型法 用于拉挤成型的基体树脂不仅要求粘度低，而且希望固

化快。一般环氧树脂，需胶化、玻璃化和最后固化为三维网络结构。因此，需发展快速固化环氧树脂。壳牌公司发展了两种适用于拉挤成型的环氧树脂体系，Epon9102/Epon固化剂CA9150和9302/CA9350。9102和9302都属于双酚A/环氧氯丙烷系环氧树脂，而固化剂CA9350为液态杂环胺。这两种新型环氧环氧树脂体系既保留了环氧树脂的耐热性和化学性，又具有类似聚酯的快速胶化速，满足课拉挤工艺条件的要求。（2）缠绕成型 缠绕成型对所用树脂体系有三点要求：①粘度低；②成型

时固化温度低；③贮存时间长，特别是对缠绕大型构件。一般环氧树脂的粘度较高，需加入反应性的稀释剂来调节，固化剂也需加入低粘度的酸酐，但是，加入稀释剂会导致耐热性下降，加入酸酐又会增加吸湿性，致使性能下降。

（3）无维布 无维布市重要的中间产品，各大碳纤维生产厂都有产品销售。为了制取高性能无维布，各公司发展了许多专用环氧树脂。由于商业保密，详情较少透露只有商品牌号和零散资料报道。

3.2、聚酰亚胺基高性能复合材料 3.2.1、聚酰亚胺的发展历史 六十年代以来,杜邦公司在开发PI方面对了大量工作[6]。1962年开发了成型材料Vespel；1965年有耐热薄膜Kapton；1968年汤普森拉英伍尔德里奇公司采用加成法制成聚酰亚胺P13N；1972年开发了NB-150；1973年法国的

Rhone-Ponlene公司开发了双马来酐亚胺系的PI；1975年第二代NB-150B2问世，迄今为止，Kapton薄膜在耐热薄膜方面仍多占鳌头，而NB-150和NB-150B2则是高性能复合材料的基体材料。对于聚酰亚胺，在开发的过程中主要围绕其成型上做了大量工作。影响成型主要的三个因素：①极为有害的缩合水；②使用高沸点溶剂；③预聚物的熔点高。加成固化A型的开发，克服了确定①；现场聚合型PMR的研制成功，克服了缺点②；热熔型LARC-160的问世，克服了缺点③。这就是使PI出具实用化的条件。3.2.2、用作高性能复合材料基体的聚酰亚胺

1976年，在NASA制定的“高性能空间运输系统复合材料”的研究大纲里，要开发耐热316℃的高性能复合材料。经过兰利和合同单位的共同努力，从14种PI中评选出4中作为高性能复合材料的基体，即NB-150B2、PMR-

15、LARC-160和Thermid6000；从5中PI粘结剂中筛选出3种，即FM-

34、LARC-

13、和RTV560-SQX；从5中碳纤维中筛选出2种，即Celion和AS4(HTS)[7]。（1）NB-150B2 NB-150B2杜邦生产的热塑性PI。NB-150B2用的是苯胺混合

物，其刚性比NB-150A2所有的二胺基二苯醚强，因此NB-150B2的Tg(350-371℃)比NB-150A2（280-300℃）高。如果采用其他胺类，Tg可调节在229-365℃之间。因为苯环之间引入—O—、—S—、—CH2—等，使主链的柔性增加，刚性下降，致使Tg降低。换言之，在PI的主链中，六元苯环和五元亚胺杂环都是热稳定性高的刚性环，Tg主要受芳族二胺结构的影响。这是分子设计的依据。

（2）PMR-15 刘易斯研究中心研制出得PMR-15都属于现场聚合的A型PI。

所谓现场聚合成型是指三元体系的脂肪醇溶液，在室温下不反应，在加热条件下才形成低聚物，最后在高温高压条件下加成固化为交联结构。

（3）LARC-160 LARC-160是兰利研究中心开发的热熔型PI。它是PMR-15 的改进型，主要区别采用了多价液状胺的低聚物。其特点是在室温下为单体溶液，浸渍性好，成型性能得到显著改善。它的强度为10Kg/mm2,模量为3.5×102Kg/mm2,比重约为1.40g/cm2。

（4）Thermid6000 Thermid6000的端基是具有三键的乙炔基，在加成固化中

进行三聚环化，形成环状结构，使其具有优异的耐热性。它的分子量小于2000。当加热到220℃时，因固化而放热，最终热处理温度是371℃，使用温度为350℃。在固化成型过程中没有挥发物释放，制品空隙率低，质量高。主要缺点是成型性欠佳和价高。3.2.3、聚酰亚胺及其复合材料的应用 各种航天航空飞行器和导弹武器，由于飞行条件的不同。飞行时间有很大的差异。GrF/PI准备用于轨道飞行器的垂直尾翼，升降副翼和后机身襟翼等。这主要时利用它的耐热性和减重效果。例如，大型试验件后机身襟翼的尺寸为6.4×2.1cm，其总重量比铝合金件轻160Kg，减重27%[8]。此外，它还用于：

①高性能军用飞机YF-12，飞行速度在3马赫以上。NASA的兰利研究中心用HTSI/ PMR-15制成了该飞机的翼板，比钛合金件减重51%。凯芙拉纤维增强聚酰亚胺复合材料的耐高温性能也比较好，可用来制造DC-9型运输机的整流罩，可降低机身阻力和节省燃油。

②航空导弹的弹头也采用了GrF/PI复合材料。

③GrF/PI可用来制造卫星的结构件，减重17-30%。如制造耐激光和耐高温的结构件。3.3双马来酰亚胺基复合材料 3.3.1双马来酰胺基复合材料的发展

高性能复合材料广泛的使用环氧树脂作为基体，主要是因为其成型工艺好。环氧树脂存在的主要缺点是耐湿热性差，如广泛使用的5208环氧体系在干态下可耐到177℃。而湿态只能耐到121℃；其次是用作主受力结构件还略显脆性，5208环氧基体的断裂延伸率为1.7%，但目前一出现断裂延伸率大于2%的碳纤维，人们对于双马来酰胺的兴趣在于[9]，经过改性的双马来酰胺基体的耐湿热性与韧性均优于5208体系，同时具有类似环氧树脂的良好加工性能，能满足热压罐成型。

马来均聚物本身脆性大，用来制备复合材料的工艺性差。需使用高沸点的极性溶剂，制备的预浸料僵硬，无结性，铺覆性不好，成型温度高。因此，今年来围绕着提高韧性以及工艺性能对双马树脂进行改性研究。

人们早就在40年代就合成出双马树脂基体，到了70年代，为了解决环氧树脂的耐湿热性差的问题，才开始将双马树脂用作高性能复合材料基体，目前已商品化的双马树脂预浸料牌号有10余钟，作为高性能复合材料的基体，国内一些单位也有研究，为了进一步推动双马树脂的发展与应用，特别对高性能复合材料用双马基体进行总结[10]。3.3.2双马来酰胺树脂的改性 内扩链法增韧

双马来酰胺树脂未改性的BMI因2端的马来酰亚胺(MI)间链节短,导致分子链刚性大,固化物交联密度高。为使固化物具有柔韧性,人们设法将MI间的2R2链延长,并增大链的自旋性和柔韧性, 减少单位体积中反应基团的数目,降低交联密度, 从而达到改性目的。朱玉珑等研究发现,醚键的引入有望改善下一步所制备耐高温绝缘材料的冲击韧性。Jiang Bi biao等[11]研制了较普通BMI固化温度低的含氨酯基团的新型双马来酰亚胺低聚体,用其增韧后的BMI树脂溶解性和贮存稳定性良好, 玻璃布复合材料具有良好的力学性能和耐腐蚀性能。Haoyu Tang[12]等制备了含1,3,42氧二氮唑的耐高温BMI, 树脂的玻璃化温度高(Tg>350e),热稳定性良好, 在空气中初始分解温度大于460e,其玻璃布复合材料在高温(400e)下仍具有较高的弯曲模量(>1.6GPa)。橡胶共混增韧改性

在BMI树脂中添加少量带活性端基的橡胶有利于大大提高体系的抗冲击性能。目前普遍接受的增韧机理是银纹剪切带理论。即橡胶颗粒充作应力集中中心从而诱发了大量的银纹和剪切带,这一过程要消耗大量能量,因而能显著提高材料的冲击强度,达到增韧目的。用液体橡胶增韧BMI树脂可以使BMI韧性大幅度提高,目前应用较多的是端羧基丁腈橡胶。此方法同时也会降低耐热性,因此这类橡胶增韧的BMI树脂多用作韧性塑料和胶粘剂基体,用作先进复合材料基体的则很少, 且其价格较贵, 应尽可能地降低成本以利推广。胺类扩链增韧改性

BMI分子结构的C=C双键由于受到2个邻位羰基的吸电子作用而成为贫电子键,即一个亲电子的共轭体系,易与氨基等亲核基团发生Michael加成反应,芳香族二胺改性的BMI体系具有良好的耐热性和力学性能,但仍然存在工艺性欠佳、韧性不足、粘接性差等问题。为此在体系中引入环氧树脂,使其与芳香族二胺改性的BMI体系反应,形成交联网络结构,环氧树脂还能克服由仲胺基(-NH-)引起的热稳定性降低的缺点。王洪波等[13]通过BMI与二元胺、环氧树脂反应制备了改性BMI。研究表明,二元胺增韧后的BMI和环氧树脂能交联固化, 并且固化温度越高, 固化程度越完全,交联密度越大；改性BMI的热分解温度降低,柔韧性增加,有利于BMI在电器绝缘材料和胶粘剂等领域的应用。高性能热塑性树脂增韧改性

利用某些高性能热塑性树脂耐热性较好的特点, 可在一定程度上克服用橡胶增韧BMI后耐热性降低较多的缺点,因此通过与热塑性树脂共混增韧BMI的研究受到了重视。其改性途径主要有两种形式。

一种是热塑性树脂作为第二相增韧。该树脂的刚性与基体树脂接近,有较强的韧性和较高的断裂伸长率,当第二相的体积分数适当,就可以发生裂纹钉锚增韧作用,即在材料受力的情况下,第二相可诱发基体树脂产生银纹,同时由于本身的热塑性形变能有效地抑制裂纹扩展, 吸收较多能量, 起到增韧作用。另一种是用热塑性树脂连续贯穿于BMI树脂网络,形成半互穿网络聚合物(S-IPN),进行增韧改性。体系中的热塑性树脂与BMI相互贯穿,两相之间分散性良好,相界面大,能够很好地发挥协同效应。因此树脂兼备BMI的工艺性和热塑性树脂的韧性 3.3.3双马来酰胺基体的发展趋势 BMI增韧改性朝着保持热性能不变而使韧性提高的方向发展，这些增韧改性方法并非孤立，在实际应用中应根据目的和用途同时应用几种方法增韧改性。我国在这方面的研究与国外相比差距还是比较大。应进一步加强基础理论研究，开拓新的改性方法[14]。今后我国对BMI的开发，应从一下几个方面进行：①采用先进的增韧技术，对BMI进行改性，如原位增韧技术，通过化学反应过程控制分子交联状态下的不均匀性，以形成有利于塑性变形的非均匀性，从而得到增韧BMI；②加强新型增韧剂研究，尤其是开发耐热强韧型热塑性树脂；③进一步深入研究BMI的改性化学，改善其工艺性。开发适用于RTM的粘度低、固化时间短的BMI极其无溶剂热熔型BMI，以实现复合材料制品的工业化生产；④加强实用性BMI单体研究，有选择地合成和生产多种BMI。保持较大规模的高新技术用新材料产业。

4、结语

5.热塑性树脂复合材料应用 篇五

采用树脂基复合材料,对发动机执架的结构进行了设计,对结构进行了材料工艺及静强度试验研究.在设计分析的基础上,对纤维和树脂基体的筛选、优化进行了研究,对复合材料的.基本力学性能和疲劳老化性能进行了研究.最后对大部件复合材料固化成型的工艺参数进行了优化,开展了机架结构连接方式和相关接头加工技术可行性研究.本文对树脂基复合材料在航天主承力结构上的应用进行了初步的探索和研究.

作 者：何昆 耿东兵 赵伟栋 王金明 He Kun Geng Dongbing Zhao Weidong Wang Jinming 作者单位：何昆,He Kun(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073)

耿东兵,赵伟栋,王金明,Geng Dongbing,Zhao Weidong,Wang Jinming(航天材料及工艺研究所,北京,100076)

6.热塑性树脂复合材料应用 篇六

碳纤维增强树脂基复合材料的热失重特性研究

在实验室研究了两种典型的树脂基复合材料T300/5405和T300/HD03热老化过程中的.热失重特性,得到了几种不同温度下两种树脂基复合材料的热失重-时间曲线及失重速率-时间曲线.由此定性地分析了温度、时间对树脂基复合材料热失重特性的影响,确定了树脂基复合材料热老化过程由物理老化为主向化学老化为主转变的临界温度.

作 者：陈新文 李晓骏 许凤和 CHEN Xin-wen LI Xiao-jun XU Feng-he 作者单位：北京航空材料研究院,北京,100095刊 名：航空材料学报 ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS年，卷(期)：20(3)分类号：V258+.3关键词：树脂基复合材料 热失重特性 物理老化 化学老化 临界温度

7.热塑性树脂复合材料应用 篇七

实现汽车轻量化设计最有效的技术方案之一, 是采用高性能的汽车轻量化新材料, 而采用先进塑料、复合材料制作汽车零部件, 被业界公认为是实现汽车轻量化的最重要和最有效手段之一。汽车复合材料可分为热固性复合材料 (SMC、BMC、RTM) 和热塑性复合材料 (SFT、LFT、CFRP) 。其中, 热塑性复合材料属于环保、节能、可循环使用的新材料, 近年来得到快速发展与广泛应用。

LFT复合材料的特点与发展

纤维增强热塑性复合材料 (FRT) 是纤维增强树脂基复合材料 (FRP) 中数量最大的品种之一, 并可分为短纤维增强热塑性塑料 (Short Fiber Reinforced Thermoplastics SFT) 、长纤维增强热塑性复合材料 (Long Fiber Reinforced Thermoplastics, LFT) 和连续纤维增强热塑性复合材料 (Continuous Fiber Reinforced Thermoplastics, CFT) 。SFT塑料最早实现工业化, 20世纪80年代末, LFT和CFT开始工业化生产, 并逐渐获得广泛认识与应用。

长玻纤增强热塑性复合材料 (Long Glass Fiber Reinforced Thermoplastics, LGFRT) 属于高性能的玻纤增强工程塑料复合材料, 也是LFT复合材料中的数量最大和最重要的品种, 占有90%以上市场份额。具有质量轻、性能高、价格低、易回收、可循环重复使用的突出特点, 属于高性能化、工程化、环保化的新材料, 可替代部分价格贵的工程塑料和金属材料, 同时比强度高、比模量高、抗冲击性好、模收缩率低、耐热性好等优势, 并且可以根据不同使用性能要求进行材料的设计与制造。LFT复合材料制品具有强度高、刚度大、耐冲击、尺寸稳定、翘曲度低、抗疲劳性好、耐蠕变等显著优点, 故在汽车内外饰的半结构、结构件和集成模块零部件上获得越来越广泛的设计与实际应用。

目前, LFT复合材料发展迅速, 国内外新工艺、新技术、新设备不断涌现出来, 如直接在线混配长玻纤增强热塑性复合材料 (Direct Long Fiber Reinforced T h e r m o p l a s t i c s, 简称L F T-D) 设备与制品 (包括:L F T-D-i n j u c t i n g注塑成型工艺技术和L F T-D-moulding模压成型工艺技术) 得到快速发展与应用, 增长速度达到30%。

20世纪80年代中期, 国际复合材料市场上首次出现LFT复合材料粒料 (LFT-G) , 如美国GE公司 (LNP公司) 工业化生产的Verton复合材料粒料和美国泰科纳 (Ticona) 公司生产的Celstran复合材料粒料 (LFT-G) , 主要用于注塑或模压制作汽车塑料零部件。

20世纪90年代初期, 德国又研究与开发成功了直接在线混配LFT复合材料制作的汽车集成部件成形加工新技术 (LFT-D) , 从而减少了使用半成品成形时需要再次加热的工艺环节, 简化了生产制造工艺技术, 降低了生产能耗和制造成本。特别是在欧洲, LFT复合材料 (LFT-G和LFT-D) 制备技术与应用发展已超过玻璃纤维毡增强聚丙烯 (PP) 片材 (GMT) 。LFT复合材料可以结构与性能一体化设计与制备, 具有更加广泛的优异力学性能, 可以替代SFT塑料、SMC和GMT, 也可以部分替代铝合金。

进入21世纪后, LFT复合材料的快速发展已经引起全球复合材料界与汽车制造工业的高度关注和普遍看好, 被誉为汽车轻量化高性能材料的未来之星。

LFT复合材料直接在线混配模压成形技术

L F T复合材料主要有两种生产制备方法:L F T复合材料粒料 (LFT-G) 制备和直接在线混配制备LFT复合材料与制品 (LFT-D) 如图1所示。

前者是先制成半成品——粒料, 再将粒料进行注射或模压成形为制品;后者则是一步工艺法, 即直接在生产线上配混玻璃纤维、塑料及添加剂后, 通过加热传输带送到模腔内, 然后同时一步热模压或注射成形为所需要的制品, 省去制作粒料的中间环节, 减少生产工艺步骤、降低能耗、节约生产成本, 从而实现汽车复合材料零部件生产与集成的高度自动化、大规模化, 提高了生产效率。

L F T-D生产工艺技术己有10年以上发展历史, 并且在欧洲地区许多汽车复合材料零部件生产企业获得了广泛应用, 代表了未来先进的重要技术发展方向, 主要形式有以下两种。

1.直接在线混配模压成形工艺技术

德国WP公司采用双螺杆挤出机和压塑机在线模压制备LFT复合材料及制品 (LFT-D-moulding) 。生产线上游设置一台连续供给混配料的双螺杆挤出机。再根据设计与生产需要, 可以配置添加剂、颜料等辅料的重力加料机等相关辅助设备。玻纤无捻粗纱从纱筒拉出, 直接进入双螺杆挤出机。双螺杆挤出机中具有特殊设计的螺杆构型, 可以完成以下特殊功能:首先熔融基体混合塑料和助剂, 然后强机械力搅拌和均匀塑化熔体, 并达到无应力影响状态, 最后再利用双螺杆的高速旋转, 自动拉入玻璃纤维, 打断成一定的保留长度纤维后使其被树脂熔体充分浸渍。配混坯料随后再经传输、切割、分离等工序步骤, 最后由机械手送入压塑机进行热压模塑成形, 最终形成汽车复合材料零部件, 如图2所示。

(LFT-D-moulding) 1.导料装置2.保温槽3.机械手4.双螺杆挤出机5.加料机6.模具

2.直接在线混配注塑成形工艺技术

德国KRAUSS MAFFEI公司采用一台双螺杆挤出机和一台注塑机在线复合生产LFT复合材料及制品 (LFT-D-i n j u c t i n g) 。将玻纤无捻粗纱喂入一台双螺杆挤出机, 使连续纤维在其中断裂与分散, 并与熔融PP充分混合, 配成60%PP树脂与40%玻纤混合的混配物坯料。混配坯料进入储料器, 再同时输送进入一台注塑机, 就可以直接在线注射成形热塑性复合材料制品, 如图3所示。

LFT复合材料在汽车零部件上的应用

高性能的LFT复合材料主要应用于汽车半结构与结构零部件制造, 取代轻质金属和昂贵工程塑料, 特别适应当前汽车“减重、节能、环保”的迫切要求, 提高了汽车制造工业的节能减排, 符合国际能源短缺和供应紧张下对汽车“轻量化、安全化、低能耗化”的未来发展规划和可回收循环再利用的绿色环保标准, 因此在汽车制造工业中获得了广泛应用, 如表1所示其在欧洲汽车复合材料零部件的应用。

当前, 欧洲汽车复合材料部件生产企业较多的使用LFT-D技术, 而在美国较多使用LFT-G粒料生产技术。造成应用技术在不同区域发展不同的主要原因有两条:一是欧洲的劳动力成本、环保标准要求比美国和亚洲等其他地区更高, 同时汽车复合材料零部件制造企业又相对集中, 单一制件产量大, 因此更适合用LFT-D技术制造汽车复合材料零部件。美国、日本汽车零部件是全球采购体制, 生产制造商遍布全球, 单一制件产量少, 且相对分散, 因此更适合用LFT-G生产技术制造汽车复合材料零部件。

当前, 汽车工业领域是LFT复合材料最大和最重要的设计与应用领域, 大约80% (包括LFT-G、GMT和L F T-D) 应用在汽车行业制造大型汽车组合塑料零部件上。LFT热塑性复合材料在国外汽车塑料零部件制造工业上的下列部件中得到设计与应用:前端组件、保险杠支架、仪表板支架、座椅框架、车底防护板、内饰件支架、电池托架、门内嵌板、结构框架等, 根据欧洲复合材料联盟 (EATC) 统计, LFT复合材料已经成功应用在Audi、BMW、Citroen、Fiat、Ford及Mercedes等著名汽车车型上。

由于采用了高性能轻量化的先进LFT复合材料, 汽车零部件在成本和减重方面效果明显, 图4~图6列出了分别使用LFT-D技术制备汽车复合材料部件的相对成本及减重幅度等重要技术数据对比。

国内LFT-D技术的发展状况

LFT复合材料在国内的研究与开发始于20世纪80年代未和90年代初, 从时间上说与国外相比并不是相差很多, 但是国内产业化进程和应用开发进程缓慢。虽然国内已经生产具有自主知识产权研发的GMT、LFT-G和L F T-D复合材料与产品, 并且形成了一定生产能力, 但是在产品质量和品种上与世界先进LFT复合材料制造与应用水平还有相当大的距离。

在国内合资汽车生产制造过程中, LFT复合材料90%以上都是从欧洲、美国、日本、韩国等进口, 这对于中国汽车复合材料行业来说无疑存在巨大的发展空间和挑战。国内汽车复合材料制造与应用的水平还很低, 尤其是LFT-D技术的设备制造与应用还处于刚刚起步阶段, 没有相应的国家标准, 缺乏成熟的汽车部件产品设计与制件制备和应用经验。因此, 需要行业内组织与国内相关技术力量协同攻关, 积极吸取国外成功的经验, 加快国内LFT-D技术开发与专用设备的制造, 提高应用水平。国内第一条引自德国的LFT-D-Molding全自动化生产线如图7所示。

8.热塑性树脂复合材料应用 篇八

摘要：通过机械搅拌混合法制备了微/纳米无机颗粒改性的聚氨酯环氧树脂复合材料， 研究了颗粒组成和含量对复合材料力学和热稳定性的影响，进而探讨了所得复合材料的强韧化机理.结果表明： 相比微米颗粒，纳米颗粒的加入能显著提高复合材料的层间剪切强度和拉伸强度，降低层间剪切模量，同时改变材料的断裂方式.当纳米SiC颗粒的添加量（质量分数）为2%时，所得复合材料的层间剪切强度和拉伸强度分别为44.7 MPa和56.56 MPa，相比添加前提高约88%和74%，所得复合材料不同失重率下对应的温度较添加前提高了4～8 ℃.纳米颗粒弥散强化和钝化银纹扩展是复合材料主要的强韧化机理.

关键词：微/纳米粒子；聚氨酯环氧树脂；力学性能； 热稳定性；强韧化机理

中图分类号：TQ323.8文献标识码：A

环氧树脂（EP）具有良好的热稳定性、电绝缘性、粘结性、力学性能，成型工艺多样化，性价比较高，被广泛应用于航空/航天、电气/电子等领域[1-4].由于环氧树脂具有三维网状交联结构，此结构带来众多优点的同时，也赋予其固有的缺点，固化后质脆、耐冲击性较差和容易开裂等.利用环氧树脂制备的复合材料存在层间韧性不足，受到低速冲击后层间容易发生分层等问题，严重影响其使用寿命和范围，这就要求对环氧树脂进行增韧[5].当前，广泛采用的改性方法是向树脂中加入橡胶[6-7]或热塑性树脂[8]，通过反应诱导相分离形成分相结构[9-10]，实现对树脂基体的增韧.但是这些增韧成分的引入，增加了树脂体系的化学复杂性，带来了一系列问题.例如增韧剂要与原有树脂相匹配，改性剂的存在会导致树脂的工艺条件发生改变，对树脂的刚度、模量、湿/热等性能可能产生影响等[11].

近年来很多研究者采用无机刚性纳米粒子[11-16]对环氧树脂进行增强、增韧改性.这是因为纳米粒子的表面非配对原子多、活性高，很容易与环氧树脂中的某些官能团发生物理或化学作用，提高粒子与环氧树脂基体的界面结合能力，有助于降低聚合物键的能动性，因而可承担一定的载荷，具有增强、增韧的可能.而且，这种无机纳米颗粒的加入，对体系的物理化学性质没有明显影响，有利于保持现有树脂体系及其工艺条件不变.同时这种利用物理手段实现的强度韧性提升，由于不涉及化学计量，可以方便地选择增韧剂的使用量.

本研究以商用的聚氨酯-环氧树脂复合材料为基体，系统研究了几种无机微米/纳米粒子的添加对复合材料力学和热稳定性的影响，并对改性后复合材料的强韧化机理进行了初步讨论.

1实验部分

1.1原料

纳米SiO2，粒径：30 nm （杭州万景新材料有限公司，简写为NSI）.纳米SiC，50 nm；纳米MgO，30 nm；纳米Al2O3，30 nm （上海水田材料科技有限公司，分别简写为NSC，NMG和NAL）.微米Al2O3，1～3

SymbolmA@ m （郑州市海旭磨料有限公司，简写为LAL）.微米MgO，0.5～1

SymbolmA@ m （深圳晶材化工有限公司，简写为LSC）.聚氨酯改性环氧树脂粘结剂（商业原料，缩写为PUEP），其主剂和固化剂分别标示为PUEPM和PUEPS.

2结果与讨论

2.1颗粒组成和含量对复合材料拉伸剪切强度的

影响

图1为无机颗粒组成和含量与复合材料拉伸剪切强度的关系曲线.从图1可以看出，向PUEP体系加入无机颗粒后，其拉伸剪切强度均先增加后降低，最佳添加量均为2%.在该加入量时，2%LMG改性PUEP复合材料的拉伸剪切强度相比未添加的PUEP复合体系增加了14.7%，2%LAL增加了8.0%，2%NMG增加了68.9%，2%NSI增加了61.3%，2%NSC增加了87.8%，添加2%NAL增加了54.2%.这是因为无机颗粒经硅烷偶联剂处理后其表面带有活性基团，颗粒可以充分接枝在基体上.此外，纳米粒子较小的粒径和较大的比表面积，提高了纳米粒子和基体的相容性.因此纳米粒子和基体之间可以有更好的应力传递，增强材料的强度和韧性.当无机颗粒的添加量逐渐增多时，其在基体中的分散性变差，易团聚，从而降低了复合材料的力学性能[18].

同时可以看出，纳米颗粒对PUEP复合体系力学性能的提高显著高于微米颗粒，其增加量均在50%以上.这可能是由于纳米粒子尺寸小、比表面积大以及表面的物理和化学缺陷多， 与高分子链产生了物理或化学交联点，能有效提高两者之间的结合力，使高分子链刚性增加，从而导致PUEP体系的拉伸剪切强度显著增加[18-19].

图2为无机颗粒质量分数为2%时所得无机颗粒改性PUEP复合材料的应力应变曲线.从图中可以看出，PUEP复合体系的应力应变曲线呈现典型的韧性断裂，曲线上分别出现了弹性变形区、弹塑性变形区、塑性变形区和屈服点等特征区域，其层间剪切模量

的数值约为574 GPa（应力应变曲线的直线部分的斜率）.

从图中还可以看出，微米颗粒的添加并不改变PUEP复合体系的断裂方式，但使该体系各变形阶段的模量显著下降（2%LMG对应的层间剪切模量的数值约为380 GPa，2%LAL为270 GPa，应力应变曲线直线部分的斜率），同时弹性变形区域逐渐缩短（应力应变曲线的直线部分）.而纳米颗粒的添加不仅能改变PUEP复合体系的断裂方式，使其由韧性断裂改为类似于陶瓷材料的脆性断裂（应力应变曲线的主要部分），同时弹性变形区大幅增加，但弹性模量大幅降低（不同组成纳米颗粒添加所得无机颗粒改性PUEP复合材料弹性模量在50～60 GPa之间变化）.

从上述数据可知，对于无机颗粒而言，其在添加量为2%时，可以获得最佳的增韧效果，故而，下一步研究中，无机颗粒的添加量固定为2%，研究材料粒径和组成对复合材料拉伸强度的影响.

9.热塑性树脂复合材料应用 篇九

海泡石纤维含量对树脂基摩擦材料性能的影响

实验采用干法工艺制备了几种以芳纶和海泡石混合纤维为增强体的摩擦材料,重点研究了海泡石含量对摩擦材料性能的影响.试验结果表明:海泡石纤维含量在15%时所制成的摩擦片,其摩擦系数较高,磨损率低,力矩曲线较为理想且稳定性好.

作 者：孟小华 李玉红 MENG Xiao-hua LI Yu-hong 作者单位：咸阳师范学院,陕西,咸阳,712000刊 名：化工中间体英文刊名：CHEMICAL INTERMEDIATE年，卷(期)：2008“”(5)分类号：V257.1关键词：海泡石 摩擦系数 摩擦材料 摩擦磨损性能

10.热塑性树脂复合材料应用 篇十

【关键词】神经网络；塑性加工

1.引言

神经网络技术属于人工智能领域，最早在上世纪五十年代开始出现一些相关理论性的研究，由于受到当时软、硬件环境的约束，因此该技术的发展一直处于停滞状态，直到九十年代才得到足够的重视，并由于其在控制过程中独特的优势而受到广泛的关注和青睐，成为最热门的研究领域之一。人工神经网络的特点主要有大规模并行计算能力突出、数据存储的分布性好、超强的自学习和自适应能力等，甚至基于神经网络衍伸出的一些优化算法还可以具备相当程度的联想、识别和记忆功能，这大大强化了神经网络的适用范围。目前该技术已广泛的应用在生产控制、模式识别、网络控制、信号处理、医学工程以及其他需要智能优化处理服务的自动化控制场合。

2.人工神经网络概述

人工神经网络技术模拟人脑中由大量的神经元连接组成的复杂网络，在求解过程中充分的调动神经元之间的相互作用，从而实现对数据的感知、记忆和处理功能。虽然神经元个体相对简单且功能有限，但通过大量不同神经元的组合，便可使生成的网络系统具有多样化的功能。在人工神经网络中，神经元由三部分构成，分别是包含网络中每条连接权值的权集；用以存储某条组合连接中各个单位连接权值之和的求和单元；对加权和进行非线性映射并约束其强度的非线性激励函数。由这三部分组成的单个神经元可与其他多个神经元相连接，组成各种类型的神经网络。

神经网络的另一个优势在于其独特的分布式数据存储方式上，由于将采集到的大量数据分布存储在各个神经元之间的连接强度上，可大大增强数据的生存性和安全性，即使出现了局部数据的损毁，也不会对最终的计算结果造成太大的影响。从计算机技术方面分析，神经网络中的神经元实质上是一个非线性运算器，可同时接受多路输入数据参与运算，而计算结果则是唯一的单个输出。从数学建模的角度来看，通常使用三个函数来描述神经网络，分别是阶跃函数、分段线性函数和Sigmoid函数，如下所示：

在塑性加工领域，应用最多的是前馈型神经网络，在该类神经网络中，包括输入层、隐层和输出层三层结构。在这三层之间，内部节点相互独立，减少干扰，其实现的输入和输出之间的关联受到多种因素的影响，如节点数、层数、连接权值等等，若要实现该网络输出尽可能的逼近预设值，就必须采用误差函数来对各个连接强度进行动态调整，最常使用的是二乘误差，如下所示：

3.人工神经网络在塑性加工中的应用分析

3.1 工艺设计专家系统

工艺设计是塑性加工工序的开始，通过科学的工艺设计，可以将整个加工流程进行合理的安排，预设合适的参数组合，以使得生产出的产品合乎标准，在这一阶段，首先要完成的就是大量资料的收集，随后是数据提炼，计算量相当庞大。而利用人工神经网络来建立专家系统时可以实现大规模的数据并行处理，且不需要循序渐进的推理，直接通过大量的训练来得到最优的解集，这是其他智能算法所不具备的突出优势。而且在神经网络中，推理过程和计算过程是同步完成的，且相关信息分布存储在网络节点间的连接强度上，通过对样本不断的学习和更新来完成对存储知识的不断优化。

3.2 无损探伤及缺陷预测

在超声探伤、磁粉探伤等无损探伤中，由于得到的信息较为有限，因此传统的监测系统很难准确判断构件内部缺陷的具体情况，更谈不上精确定位了，且这种困难随着北侧物件体积的增大而直线上升。而神经网络所具有的非线性识别及映射能力则能很好的解决这一问题，通过反复的训练优化，最终定位出最有可能的缺陷位置和缺陷尺寸。若某平板内具有圆形缺陷，可先用有限元法模拟在一定载荷下圆孔的位置、尺寸变化对某些点的位移、应变的影响，将所得到的数据用来训练神经网络。一旦训练成功，就可以利用它确定同类试件内部的缺陷及其尺寸位置。

3.3 预测材料性能及参数识别

在塑性加工理论研究中，材料塑性变形行为的表述能否准确反映材料在外载作用下的响应，直接影响到理论结果的准确性。在利用传统方法建立本构模型时要引入许多假定的前提条件，还要通过大量的实践经验和实验验证来选择合适的参数组合，通过在不同环境下的仿真实验，并对结果进行对比分析，不断修正乃至最终确定本构模型，这一过程显然占用了过多的时间和资源。而利用神经网络却可以实现应力—应变的直接映射，直接从实验数据“学习”应力—应变关系，从而避免了大量的数学推导过程和验证—修改的不断反复过程。网络实现对应力—应变关系模拟就是在“训练”过程中不断改变自身各神经元间的连接强度，训练完成后，网络将应力—应变关系（某种材料）“记忆”在其连接强度上即可。

4.结束语

虽然神经网络已经被广泛的应用到各种工业控制场合并表现出强大的学习和自适应能力，但其算法的收敛性和鲁棒性仍有待加強，相信人工智能领域的不断突破，人工神经网络比价发挥出更大的作用。

参考文献

[1]时慧焯.基于人工神经网络的注塑成型翘曲优化方法[D].大连：大连理工大学，2012

[2]付子义.基于BP神经网络优化的PID控制器研究[J].软件导刊，2015，（12）：45-48

基金项目

11.热塑性树脂复合材料应用 篇十一

摘要：雕塑是与材料紧密相关的一门视觉艺术。材料作为媒介，在雕塑中的审美特性比起其他造型类艺术占有更加重要的位置。介质化的合成树脂因其可塑性强、表面可再加工等“优点”，往往被我们所接纳的是某种视觉上的虚假审美。关于材料自身的“材料性格”在雕塑表现中的当代审美认同，亟待进一步挖掘、探讨。

关键词：被塑造；介质；摹仿；异化

中图分类号：J301 文献标识码：A 文章编号：2095-4115（2014）02-23-1

20世纪中后期，合成树脂类材料在雕塑制作中被广泛使用，虽不算是新型材料，亦非传统的雕塑媒材（区别于金、石、木等）。合成树脂因其可塑性极强，表面易着色加工而较为“廉价”地去模仿其他材质，材料自身的“材料性格”大多时候却被偏向于“取其形”的我们惯性忽略，又或者“假作真时真亦假”，令观者被动地沉溺于某种虚假审美，少有人会去关注该类材料被艺术家们一而再、再而三地使用，可能因此折射出的社会文化符码等意义。没有材料会被艺术家无意义地选取，其中必然包含创作的逻辑。笔者将以个案分析的方式阐释这一命题。

如曹晖09年的雕塑作品《可视的体温?骨头》，其材质是树脂上色。这件作品的视觉形象很显然是在“摹仿”现实生活中的骨肉却又不尽相同。引用美国艺术批评家丹托著作中的一段文字：

[1]就摹仿而论，其快感来源于实在却又不限于实在（且不论这意味着什么）；对于那些享受这种快感的人来说，对实在有概念是一个先决条件。孩子在摹仿中获得的快感可能会少于成人，因为他们还没发展出对实在的感觉，或获得实在的概念……只有当人们明知是摹仿还乐在其中，只有当“这是摹仿”成为产生快乐的一项理由时才构成亚里士多德所说的那种快感。

亚里士多德所说的快感即所谓“发现”（recognition）的欣喜。从上段文字中可得出一个结论――在观看摹仿实在之物的艺术品时，也许我们内心深处并不“热爱”，但我们在欣赏作品中的一部分快感产生的原因是因为我们知道“这一切不是真的”，而并非我们从摹仿品中学到了什么。

对于《可视的体温?骨头》这件作品，艺术家便是以超写实的手法挑战着人们日常化的观看――对折断骨骼的表达不仅隐含着艺术家对“身体”的关注，同时正是在颠覆人们既有的观看经验。于是，我们在欣赏这类模仿血肉之躯的雕塑作品时，审美体验很大一部分源自发现的欣喜、被颠覆与刺激的感官经验。然而，笔者有这样一种想法：倘若我们现在有条件利用人造生物组织的技术来实现血肉之躯的视觉呈现，会不会比合成树脂这种最接近实在之物的替代品更具震撼力呢？假设是我们拥有这种技术，就像我们一开始在树脂还未成为雕塑材料时用传统硬质材料进行超写实，而一旦发展出更易于成型并且在触感上更接近艺术家所想表达的“真实”，我们恐怕不会舍近求远去使用旧时的材质。合成树脂因此在物质条件的限制下成为了模仿血肉之躯的不二选择，那么这仅仅是无奈的偶然吗？

答案中势必包含否定，因为有相当一部分树脂材料在运用于雕塑制作前，我们已然对日常生活中的它们有了些概念。笔者列举一些字眼：“假肢”、“隆胸”、“隐形眼镜”等，我们不难发现这些字眼下共同的实体是高分子有机化合物――“树脂”。在科技快速发展的今天，它们有意无意地成为了特定人群身体中的某部分，却又没有血脉相连地与肌体融合，不免就被视作“异物”。镶嵌在生命体中的异物，总是会引发人们的不适、疏离等负面情绪。在成为摹仿血肉之躯的雕塑材质之前，树脂已经与我们的身体发生了关系。我们对该类材料是拥有“生命体验”的，它们并不是纯粹的介质与仿制品。

在当代雕塑作品中树脂被塑造成了很多怪诞的生命形态，“怪诞”在构成时采用超自然、超现实、不同质事物混合及异化等方式。进入欣赏领域后，怪诞审美中其滑稽或说反常之形式引发的笑声与新鲜，正好否定了它并不美好的内容，反倒是一种积极、正性的审美对象。树脂在该类作品中充当的角色亦是在精心包裹异化中，去呈现物的某种可能被人们忽视的本质。材料自身与对象看似不切合的物质属性，如同文学中的反衬手法“写鲁肃老实，以衬托孔明之乖巧”。人造有机化合物对纯然之物与生俱来的消解力，使我们的视觉经验与意识同样被塑造。

回到《可视的体温?骨头》这件作品，笔者对于材料扮演的角色并非纯粹介质的言判，是因为树脂被塑造成骨肉形象与它所可能被观者预设的符号“生命体中的异物”，此先验将促使观看者在产生快感的时候伴随着疏离与违和感。当然，后者亦被视为一种非传统的、后现代的消极审美体验。也许会有人认为那不过是一种“虚假审美认同”现象所致，是对现代主义之后艺术审美时的非审美因素。所谓“审美情调”理论，[2]即是认为由于艺术作品本身所表现出的色彩、肌理、形状等特征，正好与审美者内在的精神情趣指向相匹配，因而唤醒了审美者的种种回忆，激发了他们的想象，才使得各种微妙复杂的审美快感在这种特定的境域状态中油然而生。在笔者的文章中是不反对将审美情调作为审美过程的一部分的。

合成树脂类材料因其良好的可塑性丰富了我们的创作途径，然则物极必反，艺术家们的思路亦会被反向驾驭。我们沉迷于虚幻的形象，同时在人造自然艺术的趋向中又向往潜默思想的回归。谁是科技发展与人文精神懈怠的受害者？值得我们以本文作为诸多切入口之一去反思。

参考文献：

[1][美]阿瑟?丹托.寻常物的嬗变[M]南京：江苏人民出版社，2012.[2]简圣宇.“虚假审美认同”现象[J].黑龙江社会科学，2009，（03）.作者简介：