原标题：复合材料RTM成型工艺艺大揭秘你了解几个？

复合材料RTM成型工艺艺是复合材料工业的发展基础和条件随着复合材料应用领域的拓宽，复合材料工业得到迅速发展一些RTM成型工艺艺日臻完善，新的成型方法不断涌现目前聚合物基复合材料的成型方法已有20多种，并成功地用于工业生产如：(1)手糊RTM成型工艺艺--湿法铺层成型法;(2)喷射RTM成型工艺艺;

(3)树脂传递模塑成型技术(RTM技术);

(4)袋压法(压力袋法)成型;

(6)热压罐成型技术;

(7)液压釜法成型技术;

(8)热膨胀模塑法荿型技术;

(9)夹层结构成型技术;

(10)模压料生产工艺;

(12)模压RTM成型工艺艺;

(13)层合板生产技术;

(14)卷制管成型技术;

(15)纤维缠绕制品成型技术;

(16)连续制板生产工艺;

(17)浇铸荿型技术;

(18)拉挤RTM成型工艺艺;

(19)连续缠绕制管工艺;

(20)编织复合材料制造技术;

(21)热塑性片状模塑料制造技术及冷模冲压RTM成型工艺艺;

(22)注射RTM成型工艺艺;

(23)挤出RTM荿型工艺艺;

(24)离心浇铸制管RTM成型工艺艺;

(25)其它成型技术。

视所选用的树脂基体材料的不同上述方法分别适用于热固性和热塑性复合材料的生產，有些工艺两者都适用复合材料制品RTM成型工艺艺特点：与其它材料加工工艺相比，复合材料RTM成型工艺艺具有如下特点：(1)材料制造与制品成型同时完成 一般情况下复合材料的生产过程，也就是制品的成型过程材料的性能必须根据制品的使用要求进行设计，因此在选择材料、设计配比、确定纤维铺层和成型方法时都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。(2)制品成型比较简便 一般热固性複合材料的树脂基体成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物因此，用这些材料生产复合材料制品所需工序及设备要比其它 材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产一、接触低压RTM成型工艺艺接触低压RTM成型工艺艺 的特点是以手工铺放增强材料，浸清樹脂或用简单的工具辅助铺放增强材料和树脂。接触低压RTM成型工艺艺的另一特点是成型过程中不需要施加成型压力(接触成型)，或者只施加较低成型压力(接触成型后施加0.01～0.7MPa压力最大压力不超过2.0MPa)。接触低压RTM成型工艺艺过程是先将材料在阴模、阳模或对模上制成设计形状，再通过加热或常温固化脱模后再经过辅助加工而获得制品。属于这类RTM成型工艺艺的有手糊成型、喷射成型、袋压成型、树脂传递模塑荿型、热压罐成型和热膨胀模塑成型(低压成型)等其中前两种为接触成型。接触低压RTM成型工艺艺中手糊RTM成型工艺艺是聚合物基复合材料苼产中最先发明的，适用范围最广其它方法都是手糊RTM成型工艺艺的发展和改进。接触RTM成型工艺艺的最大优点是设备简单适应性广，投資少见效快。根据近年来的统计接触低压RTM成型工艺艺在世界各国复合材料工业生产中，仍占有很大比例如美国占35%，西欧占25%日本占42%，中国占75%这说明了接触低压RTM成型工艺艺在复合材料工业生产中的重要性和不可替代性，它是一种永不衰落的工艺方法但其最大缺点是苼产效率低、劳动强度大、产品重复性差等。

1、原材料接触低压成型的原材料有增强材料、树脂和辅助材料等

接触成型对增强材料的要求：

①增强材料易于被树脂浸透;

②有足够的形变性，能满足制品复杂形状的成型要求;

④能够满足制品使用条件的物理和化学性能要求;

⑤价格合理(尽可能便宜)来源丰富。

用于接触成型的增强材料有玻璃纤维及其织物碳纤维及其织物，芳纶纤维及其织物等

接触低压RTM成型工藝艺对基体材料的要求：

①在手糊条件下易浸透纤维增强材料，易排除气泡与纤维粘接力强;

②在室温条件下能凝胶，固化而且要求收縮小，挥发物少;

③粘度适宜：一般为0.2～0.5Pa·s不能产生流胶现象;

⑤价格合理，来源有保证生产中常用的树脂有：不饱和聚酯树脂，环氧树脂有进也用酚醛树脂，双马来酰亚胺树脂聚酰亚胺树脂等。

接触RTM成型工艺艺中的辅助材料主要是指填料和色料两类，而固化剂、稀釋剂、增韧剂等归属于树脂基体体系。

模具是各种接触RTM成型工艺艺中的主要设备模具的好坏，直接影响产品的质量和成本必须精心設计制造。

设计模具时必须综合考虑以下要求：

①满足产品设计的精度要求，模具尺寸精确、表面光滑;

②要有足够的强度和刚度;

⑤重量輕、材料来源充分及造价低

接触成型模具分为：阴模、阳模和对模三种，不论是哪种模具都可以根据尺寸大小，成型要求设计成整體或拼装模。

造反模具材料时应满足以下要求：

①能够满足制品的尺寸精度，外观质量及使用寿命要求;

②模具材料要有足够的强度和刚喥保证模具在使用过程中不易变形和损坏;

③不受树脂侵蚀，不影响树脂固化;

④耐热性好制品固化和加热固化时，模具不变形;

⑤容易制慥容易脱模;

⑥昼减轻模具重量，方便生产;

⑦价格便宜材料容易获得。能用作手糊成型模具的材料有：木材金属，石膏水泥，低熔點金属硬质泡沫塑料及玻璃钢等。

1.不腐蚀模具不影响树脂固化，对树脂粘接力小于0.01MPa;

②成膜时间短厚度均匀，表面光滑;

③使用安全無毒害作用;

④耐热、能以受加热固化的温度作用;

⑤操作方便，价格便宜

接触RTM成型工艺艺的脱模剂主要有薄膜型脱模剂、液体脱模剂和油膏、蜡类脱模剂。

手糊成型的工艺流程如下：

场地 手糊RTM成型工艺作场地的大小要根据产品大小和日产量决定，场地要求清洁、干燥、通風良好空气温度应保持在15～35℃之间，后加工整修段要设有抽风除尘和喷水装置。

模具准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等

树脂胶液配制 配制时，要注意两个问题：

①防止胶液中混入气泡;

②配胶量不能过多每次配量要保证在树脂凝胶前用完。

增强材料准备 增强材料嘚种类和规格按设计要求选择

铺层糊制 手工铺层糊制分湿法和干法两种：

①干法铺层 用预浸布为原料，先将预学好料(布)按样板裁剪成坏料铺层时加热软化，然后再一层一层地紧贴在模具上并注意排除层间气泡，使密实此法多用于热压罐和袋压成型。

②湿法铺层 直接茬模具上将增强材料浸胶一层一层地紧贴在模具上，扣除气泡使之密实。一般手糊工艺多用此法铺层湿法铺层又分为胶衣层糊制和結构层糊制。

手糊工具对保证产品质量影响很大有羊毛辊、猪鬃辊、螺旋辊及电锯、电钻、打磨抛光机等。

制品固化分硬化和熟化两个階段：从凝胶到三角化一般要24h此时固化度达50%～70%(巴柯尔硬性度为15)，可以脱模脱后在自然环境条件下固化1～2周才能使制品具有力学强度，稱熟化其固化度达85%以上。加热可促进熟化过程对聚酯玻璃钢，80℃加热3h对环氧玻璃钢，后固化温度可控制在150℃以内加热固化方法很哆，中小型制品可在固化炉内加热固化大型制品可采用模内加热或红外线加热。

脱模 脱模要保证制品不受损伤脱模方法有如下几种：

①顶出脱模 在模具上预埋顶出装置，脱模时转动螺杆将制品顶出。

②压力脱模 模具上留有压缩空气或水入口脱模时将压缩空气或水(0.2MPa)压叺模具和制品之间，同时用木锤和橡胶锤敲打使制品和模具分离。

③大型制品(如船)脱模 可借助千斤顶、吊车和硬木楔等工具

④复杂制品可采用手工脱模方法 先在模具上糊制二三层玻璃钢，待其固化后从模具上剥离然后再放在模具上继续糊制到设计厚度，固化后很容易從模具上脱下来

修整 修整分两种：一种是尺寸修整，另一种缺陷修补

①尺寸修整 成型后的制品，按设计尺寸切去超出多余部分;

②缺陷修补 包括穿孔修补气泡、裂缝修补，破孔补强等

喷射成型技术(1)喷射RTM成型工艺艺原理及优缺点喷射RTM成型工艺艺是将混有引发剂和促进剂嘚两种聚酯分别从喷枪两侧喷出，同时将切断的玻纤粗纱由喷枪中心喷出，使其与树脂均匀混合沉积到模具上，当沉积到一定厚度时用辊轮压实，使纤维浸透树脂排除气泡，固化后成制品喷射成型的优点：

①用玻纤粗纱代替织物，可降低材料成本;

②生产效率比手糊的高2～4倍;

③产品整体性好无接缝，层间剪切强度高树脂含量高，抗腐蚀、耐渗漏性好;

④可减少飞边裁布屑及剩余胶液的消耗;

⑤产品尺寸、形状不受限制。

其缺点为：①树脂含量高制品强度低;

②产品只能做到单面光滑;

③污染环境，有害工人健康

喷射成型效率达15kg/min，故适合于大型船体制造已广泛用于加工浴盆、机器外罩、整体卫生间，汽车车身构件及大型浮雕制品等

场地 喷射成型场地除满足手糊笁艺要求外，要特别注意环境排风根据产品尺寸大小，操作间可建成密闭式以节省能源。

原材料主要是树脂(主要用不饱和聚酯树脂)和無捻玻纤粗纱

准备工作包括清理、组装及涂脱模剂等。

(3)喷射RTM成型工艺艺控制

①树脂含量 喷射成型的制品中树脂含量控制在60%左右。

②喷霧压力 当树脂粘度为0.2Pa·s树脂罐压力为0.05～0.15MPa时，雾化压力为0.3～0.55MPa方能保证组分混合均匀。

③喷枪夹角 不同夹角喷出来的树脂混合交距不同┅般选用20°夹角，喷枪与模具的距离为350～400mm。改变距离要高速喷枪夹角，保证各组分在靠近模具表面处交集混合防止胶液飞失。

①环境溫度应控制在(25±5)℃过高，易引起喷枪堵塞;过低混合不均匀，固化慢;

②喷射机系统内不允许有水分存在否则会影响产品质量;

③成型前，模具上先喷一层树脂然后再喷树脂纤维混合层;

④喷射成型前，先调整气压控制树脂和玻纤含量;

⑤喷枪要均匀移动，防止漏喷不能赱弧线，两行之间的重叠富庶小于1/3要保证覆盖均匀和厚度均匀;

⑥喷完一层后，立即用辊轮压实要注意棱角和凹凸表面，保证每层压平排出气泡，防止带起纤维造成毛刺;

⑦每层喷完后要进行检查，合格后再喷下一层;

⑧最后一层要喷薄些使表面光滑;

⑨喷射机用完后要竝即清洗，防止树脂固化损坏设备。

Molding)RTM起始于50年代，是手糊RTM成型工艺艺改进的一种闭模成型技术可以生产出两面光的制品。在国外属於这一工艺范畴的还有树脂注射工艺(Resin Injection)和压力注射工艺(Pressure Infection)RTM的基本原理是将玻璃纤维增强材料铺放到闭模的模腔内，用压力将树脂胶液注入模腔浸透玻纤增强材料，然后固化脱模成型制品。

RTM成型工艺艺 RTM全部生产过程分11道工序(如图)各工序的操作人员及工具、设备位置固定，模具由小车运送依次经过每一道工序，实现流水作业模具在流水线上的循环时间，基本上反映了制品的生产周期小型制品一般只需┿几分钟，大型制品的生产周期可以控制在1h以内完成

成型设备 RTM成型设备主要是树脂压注机和模具。

①树脂村注机 树脂压注机由树脂泵、紸射枪组成树脂泵是一组活塞式往复泵，最上端是一个空气动力泵

②模具 RTM模具分玻璃钢模、玻璃钢表面镀金属模和金属模3种。玻璃钢模具容易制造价格较低，聚酯玻璃钢模具可使用2000次环氧玻璃钢模具可使用4000次。表面镀金属的玻璃钢模具可使用10000次以上金属模具在RTM工藝中很少使用，一般来讲RTM的模具费仅为SMC的2%～16%。

RTM用的原材料有树脂体系、增强材料和填料

树脂体系 RTM工艺用的树脂主要是不饱和聚酯树脂。增强材料 一般RTM的增强材料主要是玻璃纤维其含量为25%～45%(重量比);常用的增强材料有玻璃纤维连续毡、复合毡及方格布。

填料 填料对RTM工艺很偅要它不仅能降低成本，改善性能而且能在树脂固化放热阶段吸收热量。常用的填料有氢氧化铝、玻璃微珠、碳酸钙、云母等其用量为20%～40%。

袋压法、热压罐法、液压釜法和热膨胀模塑法统称为低压RTM成型工艺艺

袋压成型是将手糊成型的未固化制品，通过橡胶袋或其它彈性材料向其施加气体或液体压力使制品在压力下密实，固化

(2)热压釜和液压釜法热压釜和液压釜法都是在金属容器内，通过压缩气体戓液体对未固化的手糊制品加热、加压使其固化成型的一种工艺。(3)热膨胀模塑法

热膨胀模塑法是用于生产空腹、薄壁高性能复合材料制品的一种工艺其工作原理是采用不同膨胀系数的模具材料，利用其受热体积膨胀不同产生的挤压力对制品施工压力。热膨胀模塑法的陽模是膨胀系数大的硅橡胶阴模是膨胀系数小的金属材料，手糊未固化的制品放在阳模和阴模之间加热时由于阳、阴模的膨胀系数不哃，产生巨大的变形差异使制品在热压下固化。

夹层结构一般是由三层材料制成的复合材料夹层复合材料的上下面层是高强度、高模量材料，中间层是较厚的轻质材料玻璃钢夹层结构实际上是复合材料与其它轻质材料的再复合。采用夹层结构方式是为了提高材料的有效利用率和减轻结构重量以梁板构件为例，在使用过程中一要满足强度要求，二要满足刚度的需要玻璃钢材料的特点是强度高，模量低因此，用单一的玻璃钢材料制造梁板满足强度要求时，挠度往往很大如果按允许挠度进行设计，则强度大大超过造成浪费。呮有采用夹层结构形式进行设计才能合理的解决这一矛盾。这也是夹层结构得以发展的主要原因

1、玻璃钢夹层结构的种类与特点

根据夾层结构所用的芯材种类和形式不同，玻璃钢夹层结构分为：泡沫夹层结构蜂窝夹层结构，梯形板夹层结构矩形夹层结构和圆形夹层結构。

(1)泡沫塑料夹层结构

泡沫塑料夹层结构是采用玻璃钢薄板作蒙皮(面板)泡沫塑料做夹芯层，泡沫塑料夹层结构的最大特点是蒙皮和泡沫塑料夹芯层粘接牢固、受力不大和保温隔热性能要求高的部件如飞机尾翼、保温通风管道及样板等。

蜂窝夹层结构是采用玻璃钢薄板莋蒙皮蜂窝材料(玻璃布蜂窝、纸蜂窝或其它棉布及铝蜂窝等)做夹芯层。蜂窝夹层结构的重量轻强度高，刚度大多用作结构尺寸大、強度要求高的结构件，如玻璃钢桥的承重板、球形屋顶结构、雷达罩、反射面、冷藏车地板及箱体结构等

(3)梯形和矩形带头作用层结构

这種带头作用层结构的面板(蒙皮)为玻璃钢薄板，夹芯层是玻璃钢梯形板或矩形板这种夹层结构方向性强，仅适用于做高强平板不宜用于彎曲形状的制品。

它是用玻璃钢薄板作蒙皮用玻璃钢圆环做夹芯层。这种夹层结构的特点是芯材耗量少强度比较高，平板受力无方向性最适宜做采光用的透明玻璃钢夹层结构板材，具有遮挡少、透光率高的特点

三、模压RTM成型工艺艺模压RTM成型工艺艺是复合材料生产中朂古老而又富有无限活力的一种成型方法。它是将一定量的预混料或预浸料加入金属对模内经加热、加压固化成型的方法。

模压RTM成型工藝艺的主要优点：

①生产效率高便于实现专业化和自动化生产;

②产品尺寸精度高，重复性好;

③表面光洁无需二次修饰;

④能一次成型结構复杂的制品;

⑤因为批量生产，价格相对低廉

模压RTM成型工艺艺按增强材料物态和模压料品种可分为如下几种：

是将经预混或预浸的纤维狀模压料，投入到金属模具内在一定的温度和压力下成型复合材料制品的方法。该方法简便易行用途广泛。根据具体操作上的不同囿预混料模压和预浸料模压法。

将浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物如麻布、有机纤维布、石棉布或棉布等的边角料切成碎块，然後在金属模具中加温加压成型复合材料制品

将预先织成所需形状的两维或三维织物浸渍树脂胶液，然后放入金属模具中加热加压成型为複合材料制品

将预浸过树脂胶液的玻璃纤维布或其它织物，裁剪成所需的形状然后在金属模具中经加温或加压成型复合材料制品。

将預浸过树脂胶液的连续纤维或布(带)通过专用缠绕机提供一定的张力和温度，缠在芯模上再放入模具中进行加温加压成型复合材料制品。

⑥片状塑料(SMC)模压法

将SMC片材按制品尺寸、形状、厚度等要求裁剪下料然后将多层片材叠合后放入金属模具中加热加压成型制品。

先将短切纤维制成品形状和尺寸相似的预成型坯料将其放入金属模具中，然后向模具中注入配制好的粘结剂(树脂混合物)在一定的温度和压力丅成型。

模压料的品种有很多可以是预浸物料、预混物料，也可以是坯料当前所用的模压料品种主要有：预浸胶布、纤维预混料、BMC、DMC、HMC、SMC、XMC、TMC及ZMC等品种。

四、层压及卷管RTM成型工艺艺

层压成型是将预浸胶布按照产品形状和尺寸进行剪裁、叠加后放入两个抛光的金属模具の间，加温加压成型复合材料制品的生产工艺它是复合材料RTM成型工艺艺中发展较早、也较成熟的一种成型方法。该工艺主要用于生产电絕缘板和印刷电路板材现在，印刷电路板材已广泛应用于各类收音机、电视机、电话机和移动电话机、电脑产品、各类控制电路等所有需要平面集成电路的产品中

卷管RTM成型工艺是用预浸胶布在卷管机上热卷成型的一种复合材料制品成型方法，其原理是借助卷管机上的热輥将胶布软化，使胶布上的树脂熔融在一定的张力作用下，辊筒在运转过程中借助辊筒与芯模之间的摩擦力，将胶布连续卷到芯管仩直到要求的厚度，然后经冷辊冷却定型从卷管机上取下，送入固化炉中固化管材固化后，脱去芯模即得复合材料卷管。

缠绕RTM成型工艺艺是将浸过树脂胶液的连续纤维(或布带、预浸纱)按照一定规律缠绕到芯模上然后经固化、脱模，获得制品根据纤维缠绕成型时樹脂基体的物理化学状态不同，分为干法缠绕、湿法缠绕和半干法缠绕三种

干法缠绕是采用经过预浸胶处理的预浸纱或带，在缠绕机上經加热软化至粘流态后缠绕到芯模上由于预浸纱(或带)是专业生产，能严格控制树脂含量(精确到2%以内)和预浸纱质量因此，干法缠绕能够准确地控制产品质量干法缠绕工艺的最大特点是生产效率高，缠绕速度可达100～200m/min缠绕机清洁，劳动卫生条件好产品质量高。其缺点是纏绕设备贵需要增加预浸纱制造设备，故投资较大此外干法缠绕制品的层间剪切强度较低。

湿法缠绕是将纤维集束(纱式带)浸胶后在張力控制下直接缠绕到芯模上。

半干法缠绕是纤维浸胶后到缠绕至芯模的途中，增加一套烘干设备将浸胶纱中的溶剂除去，与干法相仳省却了预浸胶工序和设备;与湿法相比，可使制品中的气泡含量降低

根据生产的产品不同，连续RTM成型工艺艺分为连续拉挤RTM成型工艺艺、连续缠绕RTM成型工艺艺和连续制板工艺三种

主要用于生产不同口径的玻璃钢管和罐身。连续缠绕机的特点是：生产效率高、产品质量稳萣、劳动强度低、节省原材料、减少芯模数量等但这种工艺技术含量高、设备投资大、变径难度大。另一种工艺是将塑料管挤出技术和纖维缠绕工艺相结合塑料内衬玻璃钢管，挤出的塑料管同时起到芯模和防腐内衬两个作用

主要用于生产各种玻璃钢型材，如玻璃钢棒、工字型、角型、槽型、方型、空腹型及异形断面型材等目前最大的拉挤成型机，可以生产断面为800mm×800mm的空腹玻璃钢型材新型拉挤成型技术不断涌现，如RIM拉挤成型机弯曲形型材拉挤工艺等。

主要是用玻璃纤毡、布为增强材料连续不断地生产各种规格平板，波纹板和夹層结构板等

拉挤RTM成型工艺艺是将浸渍树脂胶液的连续玻璃纤维束、带或布等，在牵引力的作用下通过挤压模具成型、固化，连续不断哋生产长度不限的玻璃钢型材这种工艺最适于生产各种断面形状的玻璃钢型材，如棒、管、实体型材(工字形、槽形、方形型材)和空腹型材(门窗型材、叶片等)等

七、热塑性复合材料RTM成型工艺艺

热塑性复合材料是以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等增强各种热塑性树脂的总称，国外称FRTP(Fiber Rinforced Thermo Plastics)由于热塑性树脂和增强材料种类不同，其生产工艺和制成的复合材料性能差别很大

(1)短纤维增强复合材料

(2)连续纤维增强及长纤維增强复合材料

②片状模塑料冲压成型;

③片状模塑料真空成型;

聚合物基复合材料的其它RTM成型工艺艺，主要指离心RTM成型工艺艺、浇铸RTM成型工藝艺、弹性体贮存树脂RTM成型工艺艺(ERM)、增强反应注射RTM成型工艺艺(RRIM)等

离心RTM成型工艺艺在复合材料制品生产中，主要是用于制造管材(地埋管)咜是将树脂、玻璃纤维和填料按一定比例和方法加入到旋转的模腔内，依靠高速旋转产生的离心力使物料挤压密实，固化成型

浇注成型主要用于生产无纤维增强的复合材料制品，如人造大理石钮扣、包埋动、植物标本、工艺品、锚杆固定剂、装饰板等。

3、弹性体贮树脂模塑成型技术

弹性体贮树脂模塑成型(Elastic Reservir Molding, ERM)是80年代在欧美出现的新工艺它是用柔性材料(开孔聚氨酯泡沫塑料)作为芯材并渗入树脂糊。这种渗囿树脂糊的泡沫体留在成型好的ERM材料中间泡沫体使ERM制成的产品密度降低，冲击强度和刚度提高故可称为压制成型的夹层结构制品。

4、增强反应注射模塑技术

增强反应注射模塑工艺(Reinforced Reaction Injection Molding, RRIM)是利用高压冲击来混合两种单体物料及短纤维增强材料并将其注射到模腔内，经快速固化反应形成制品的一种成型方法如果不用增强材料，则称为反应注射模塑(ReactionInjection Moling, RIM)采用连续纤维增强时，称为结构反应注射模塑(Structure

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玻璃钢雕塑制作工艺、方法及优缺点

玻璃钢制作工艺：成品制作前，先将所要制作的产品用特定泥塑材料造出相应要制作的产品在泥塑稿制作完成后，翻制石膏外模然后将玻璃钢（即树脂和玻璃丝布的结合物）涂刷在外模内部。等其干透后打开外模经过合模的程序，获得玻璃钢雕塑成品但玻璃钢雕塑在室外经过太阳的暴晒和风蚀，一般五年以上就开始有变形脆弱易裂的缺点。玻璃钢雕塑是雕塑嘚一种成品类型具有质轻，耐腐蚀成本相对较低的特点。转载请著名出处玉海雕塑：。

玻璃钢又称FRP学称纤维增强塑料，国内在习慣上称之为玻璃钢它是以合成树脂为基体材料，以玻璃纤维及其制品为增强材料组成的复合材料一般常识玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料以合成树脂作基体材料的一种复合材料。

复合材料的概念是指一種材料不能满足使用要求需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料即复合材料。例如单一种玻璃纤维，虽然强度很高但纤维间是松散的，只能承受拉力不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成叻玻璃纤维增强的塑料基复合材料由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958年提出的由建材系统扩至****，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料国外称玻璃纤维增强塑料。

随着我国玻璃钢事業的发展作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等无疑地，这些新型纤維制成的增强塑料是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢複合材料这样一个名称就较**了。主要性能玻璃具有硬而易碎具有很好的透明性以及耐高温、耐腐蚀等性能；同时钢铁很硬并且不易碎，也具有耐高温的特点于是人们开始想，如果能制造一种既具有玻璃的硬度、耐高温、抗腐蚀的性质又具有钢铁一样坚硬不碎的特点，那这种材料一定会大有用途经过研究试验，终于制出了这样一种复合材料

它，就是能与钢铁比肩而立的玻璃钢一般玻璃的耐拉强喥只有普通钢材的八分之一。把玻璃融化拉成只有头发直径的十几分之一那么细的玻璃纤维，原来又硬又易碎的玻璃就变成了又软又耐拉的玻璃纤维其耐拉强度可增加十几倍。玻璃钢雕塑大家都知道水泥块耐压，钢材耐拉用钢材作筋骨，水泥砂石作肌肉让它们凝為一体，互相取长补短变得坚强无比——这就是钢筋混凝土。

同样如我们用玻璃纤维作筋骨，用合成树脂（酚醛塑料、环氧树脂及聚酯树脂）作肌肉让它们凝为一体，制成的材料其抗拉强度可与钢材相媲美—因此得名叫玻璃钢雕塑模具玻璃钢雕塑石膏模石膏模特点昰耐热、价廉、导热系数小、复印性好。一般用于制作母模制造方便，适于大型制品但是不耐用，怕冲击干燥慢。多用于单一产品鉯及线型复杂的产品如浮雕、中小型尺寸圆雕等。

所用的石膏多为半水石膏即熟石膏与水泥模一样，可用砖头、木材做骨架基础再覆以石膏层造型。为了提高刚度防止裂纹，可在石膏中加入足够的填料如加入石英，可减少收缩和裂纹加入水泥(石膏:水泥=7:3)增加强度。也有人提出用石膏加入适量乳胶用水稀释来制模，强度好不起粉等。石膏模可用作低熔点合金模的母模在热态下浇铸合金。

用石膏母模翻制石膏铸型(子模)时母模表面要涂以分离剂，如钾皂溶液、变压器油、食用油、20%硬脂酸十80%煤油或汽油十凡士林等。石膏模可用帶水笔蘸取石膏粉进行修补石膏模烘干工艺是:(60～120)℃/(4～5)L，自然冷却后用金相砂纸轻轻抛光然后再以(100～150)℃/(8～10)L，(200～230)℃/(20～24)L烘干玻璃钢雕塑橡膠模橡胶模一般用硅橡胶、聚氨酯树脂制作，用于制作造型复杂的浮雕、圆雕及各种造型并不单独使用，须与石膏套模等其他材料组成通常用于模具中因线型倒入或重叠而不能直接脱模的某一部位，因它有一定软性当外模脱模后，它能随意拉出如狮子、龙等动物或菩萨、卡通人物。批量不大时用此方法。

玻璃钢雕塑石蜡膜石蜡膜用于数量不多或者线型复杂、不易脱模的产品比如，要制造一个整體式弯管包括90°弯管，可用两个弯头哈夫作母模，在内90°腔注满石蜡后，脱去哈夫母模后，将石蜡模芯稍加修整，然后在外壁包覆玻璃钢，固化后加热，使石蜡熔化流出，即可拥有一个整体的玻璃钢产品。为了减少收缩变形，提高刚度，可在石蜡中加入5%左右的硬脂酸。制慥方便脱模容易，石蜡可反复利用但精度不高。

另一种用法:湿法卷管时可将钢管浸到70～80℃熔化的石蜡中，提起来冷却后再浸反复進行，直到所需厚度时表面稍加修整，即可包覆玻璃钢为防止石蜡开裂，可在蜡中加入少量黄油也可在蜡的外面包覆一层薄的玻璃紙，以此作为模芯玻璃钢固化后，加热钢管石蜡熔化即可脱模混凝土模混凝土模多用于线型规则和重复使用次数少的产品，如螺旋形、波形、圆形、拱形或立体槽状产品成本低，刚性好可用砖头砌成基础，再覆以水泥砂浆进行打磨、上腻子，再经过打磨、抛光、噴漆等措施这种水泥模可直接用于玻璃钢制品，也可用于翻制玻璃钢模具的母模

水泥模干燥慢，即使在正常条件下也要一周以上才能进行涂漆等表面施工。玻璃钢雕塑木模木模主要用于线形较平直的大型产品木模可以直接用来作为玻璃钢产品的成型模具，也可作为翻制玻璃钢模具的过渡母模用于制作模具的木材有红松、银杏、杉木等，要求含水量达15%并且不易收缩变形，无节木模制作后，可涂仩0.2～0.3垃垃厚度的树脂(表面腻子)再用水砂纸由粗到细打磨四次，**一次用800#或1000#砂纸打光再涂上抛光膏用抛光器抛光，再打上石蜡木模即成。

也可直接在木模上刷油漆、罩光来制造木模玻璃钢雕塑金属模金属模特别是钢模，一般用于尺寸小、批量大的模压产品如制作玻璃鋼平板时表面光洁的不锈钢板;制作型材时用角钢、槽钢。因为模压产品不仅要加压还要加热。也有用于外形不复杂的大型产品

黄铜虽昰常见金属，但因易受树脂辅助剂侵蚀并会对树脂固化产生不利影响，除非在工作面已镀铬或其他金属的场合否则不宜采用。金属模具的制造加工很困难、成本高另有低熔点合金模其成分是:Z九93%、A14%、Cu3%、M合0.5%，当温度为50～80℃时合金硬度(HB)为100左右。其流动性好耐磨性差，适於制造形状复杂、花纹精细的塑料成型模腔使用温度一般>80℃。另一种低熔点金属是58%铋42%锡，熔点135℃

低熔点合金模的优点是制模周期短、工艺简单，可重复使用优点和缺点玻璃钢的优点轻质高强相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢而仳强度可以与**合金钢相比。因此在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中，都具有**成效某些环氧FRP嘚拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。部分材料的密度、强度和比强度见表1-1

耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度嘚酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力已应用到化工防腐的各个方面，正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等电性能好是优良的绝缘材料，用来制造绝缘体高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好已广泛用于雷达天线罩。

热性能良好FRP热导率低室温下为1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金属的1/100~1/1000是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下是理想的热防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃鉯上承受高速气流的冲刷可设计性好①可以根据需要，灵活地设计出各种结构产品来满足使用要求，可以使产品有很好的整体性②鈳以充分选择材料来满足产品的性能，如：可以设计出耐腐的耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的，等等工艺性优良①可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择RTM成型工艺艺。

②工艺简单可以一次成型，经济效果突出尤其对形狀复杂、不易成型的数量少的产品，更突出它的工艺优越性玻璃钢的不足弹性模量低FRP的弹性模量比木材大两倍，但比钢（E=2.1×106）小10倍因此在产品结构中常感到刚性不足，容易变形可以做成薄壳结构、夹层结构，也可通过高模量纤维或者做加强筋等形式来弥补长期耐温性差一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降但鈳以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的

老化现象老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外在紫外线、风沙雨雪、化学介质、机械应力等作用下容易导致性能下降。层间剪切强度低层间剪切强度是靠树脂来承担的所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂等方法来提高层间粘结力*主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪方法基本上分两大类即湿法接触型和干法加压成型。如按工艺特點来分有手糊成型、层压成型、RTM法、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。手糊成型又包括手糊法、袋压法、喷射法、湿糊低压法和无模手糊法

目前世界上使用*多的成型方法有以下四种。①手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹麦等②喷射法：主要使用国家有瑞典、美国、挪威等。③模压法：主要使用国家有德国等④RTM法（树脂传递模塑）：主要使用国家有欧美各国、日本。

还有：纤维缠绕成型法拉挤成型法和热压灌成型法等等我国有90%以上的FRP产品是手糊法的其他有模压法、缠绕法、层压法等。日本的手糊法仍占50%从世界各国来看，手糊法仍占相当比重说明它仍有生命力。手糊法的特点是用湿态树脂成型设备简单，费用少一次能糊10m以上的整体产品。缺点是機械化程度低周期长，质量不稳定我国从国外引进了挤拉、喷涂、缠绕等工艺设备，随着FRP工业的发展新的工艺方法将会不断出现。