复合材料加工技术基本概念术语

rainman

机械加工[复]  machining (composite)
是复合材料构件后加工的主要方法之一，即用机械方法对已成型的复合材料制件进行的第二次加工，以满足装配或连接的需要。常用机械加工方法有车、铣、钻、锯、抛光等。纤维复合材料的机械加工会出现一些常规材料所没有的问题，如纤维硬而脆（或坚韧），使刀具磨损大；树脂基体韧且不导热，加工时产生的热量不易散发，使树脂易粘附刀具；层合板复合材料在加工时极易分层等。应根据这些特点采取相应措施，如选择坚硬的金属合金刀具，选择合理的加工余量，制定专门的加工规范，加工时采取相应的润滑和冷却措施等。另外对韧性好的高强度纤维复合材料（如PBO纤维、芳纶、超高分子量聚乙烯纤维复合材料）的机械加工，需要特殊的工具，以保证加工质量。
机械连接[复]  mechanical joint (composite)
是复合材料连接方法之一，即用常规连接方式如铆接、螺钉连接、螺栓连接等将复合材料制件连接在一起形成整体结构的技术。复合材料机械连接接头的强度取决于复合材料的挤压强度和金属紧固件的剪切强度。机械连接的优点有连接强度高、传递载荷可靠、抗剥离性好、易于分拆和重新组合。主要缺点是在复合材料制件上钻孔时会破坏部分纤维的连续性，易引起分层，导致制件强度下降。因此在钻孔或装配时应按专门规范进行，机械连接主要用于受力较大的部件的连接。
机械连接破坏形式[复]  failure mold of composite joint
复合材料机械连接的主要破坏形式有挤压破坏、拉伸断裂、剪切和劈裂等。机械连接的破坏形式与材料本身性能、载荷大小、纤维取向即铺层结构等有关。
热塑性复合材料的焊接[复]  welding（fusion bonding) of thermoplastic composite
是热塑性复合材料一种特有的连接方法，即不需要借助胶粘剂，仅靠复合材料表面的树脂熔融和融合连接在一起的方法，其接头的耐热性和耐化学性能与复合材料制件相同，载荷分布均匀。焊接的工艺周期比胶结和机械连接短，易于自动化。按加热方式可分为电阻加热焊接、涡流加热焊接、电磁波加热焊接（激光或微波）、超声波焊接、摩擦焊接以及机械连接与焊接相结合的固紧件加热焊接等。
热塑性复合材料的胶接[复]  adhesive bonding of thermoplastic composite
是热塑性复合材料连接方法之一，即用胶粘剂把制件粘接在一起。胶接工艺分四步：胶接表面处理、涂敷胶粘剂、加热（或加压）、胶粘剂固化（或硬化）。胶接的载荷分布比机械连接均匀。常用与热塑性复合材料树脂基体相同的树脂制成的薄膜作为热熔胶，其优点是接头与制件本身具有相同的耐热性和耐化学性能，工艺时间短，薄膜可无限期贮存。不同种的热塑性树脂薄膜也可用作为热熔胶，例如用聚醚酰亚胺（PEI）薄膜作为聚醚醚酮（PEEK）复合材料的胶粘剂，相容性好、连接强度高，是一种很有前途的方法。
二次胶接[复]  second bonding (composite)
是指已固化了的两个或两个以上的不同复合材料制件，通过胶粘剂再次进行胶接固化的技术。二次胶接工序包括被粘表面处理、涂敷胶粘剂（喷、刷或铺胶膜）、胶接件装配和固化等过程。胶接质量除与胶粘剂性能、基体材质有关外，还取决于固化温度、固化时间、固化压力及环境因素等。胶接优点是不需要钻孔、可保持复合材料制件的结构完整性，同时可避免钻孔引起应力集中和承载面积减小；耐疲劳性好；表面光滑和密封性好；成本低。主要缺点是强度分散性大，可靠性低，接头剥离强度低。一般只适用于载荷能力较小的部位，也可采用混合连接方式，如胶-铆、胶-螺连接。
表面防护[复]  surface protection of composite
为减缓复合材料的老化过程，延长制件的使用寿命，而在制件表面采取的防护措施。表面防护的内容和方式很多，通常是在制件表面施加一层具有保护功能的涂层，起到防热、防湿、防雷电、防腐和耐磨等作用。如在前沿迎风部位使用耐磨涂料，可抵御破坏性很大的沙蚀和雨蚀；在有防静电要求的部位涂以防静电涂料等。目前大多数涂料为环氧和聚氨酯涂料。环氧附着力强，耐介质性能好，能与多种面漆配合使用。聚氨酯涂料附着力强，硬度高，表面丰满光亮，具有耐油、耐热、耐湿、耐化学腐蚀、耐大气老化等优点，常作面漆使用。