第2章　树脂基增强复合材料的焊接

2.1　树脂基增强复合材料的分类、性能及应用

2.1.1　树脂基增强复合材料的分类

树脂基增强复合材料是以树脂为基体、纤维为增强材料的复合材料，又称聚合物复合材料。树脂基增强复合材料通常按基体进行分类，分为热塑性树脂基增强复合材料和热固性树脂基增强复合材料两类。

热塑性树脂基增强复合材料有聚乙烯、聚丙烯、尼龙、聚醚醚酮、聚醚砜、聚砜、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、热塑性树脂及改性聚苯醚等。

热固性树脂基增强复合材料有不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛、乙烯基酯、双马来酞亚胺以及聚酰亚胺树脂等。

表2-1给出了树脂基增强复合材料常用的纤维，用得最多的是碳纤维和玻璃纤维。

表2-1　树脂基增强复合材料常用的纤维

树脂基增强复合材料一般都由若干层铺层所构成，因此，又称层合板。铺层实际上是由一层纤维和树脂组成的单层板。如果纤维单一方向则为单向铺层；如果纤维为两个方向编织而成则为双向铺层。树脂基增强复合材料都是由铺层以一定的位向关系层合而成。根据各个铺层之间的位向关系，层合板有多种，见表2-2。

表2-2　树脂基增强复合材料层合板的种类

2.1.2　树脂基增强复合材料的性能及应用

树脂基增强复合材料具有比强度高、耐腐蚀、隔热、抗疲劳、吸声以及可设计性强等优点。此外，其成型工艺简单、能耗少，所以，是发展最快的新型材料之一。其主要缺点是长期耐热性、耐老化性、耐磨性、抗蠕变性能等较差。目前这类材料已广泛用于航天、航空、船舶、车辆、建筑工程、电器设备、化工、体育器材及医疗器械等。

与热固性树脂基增强复合材料相比，热塑性树脂基增强复合材料具有耐热性好、韧性高、吸水率低、湿态条件下力学性能保持率高、加工周期短、易于修补、可再生利用和焊接性好等优点，因而，正逐步取代热固性树脂基增强复合材料而成为树脂基增强复合材料发展的主流。表2-3～表2-8给出了常用树脂基增强复合材料的主要性能。

表2-3　热固性树脂基增强玻璃纤维复合材料的主要性能

表2-4　热塑性树脂基增强玻璃纤维复合材料的主要性能

表2-5　树脂基增强碳纤维复合材料单向层压板的性能

表2-6　国外树脂基增强碳纤维复合材料单向层压板的性能（室温干态）

表2-7　单向硼纤维环氧树脂基增强复合材料的性能（纤维体积系数50%）

表2-8　斜（±45°）交硼纤维环氧树脂基增强复合材料的性能（纤维体积系数50%）