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　３２　不同浓度和溶剂对剪切增稠液流变性能的影响　不同浓度和溶剂对剪切增稠液流变性能的影响　　　景晓颖，陆振乾　　　　　（东华大学纺织学院，上海２０１６２０）　　　摘要：本文考察不同浓度以及不同溶剂聚乙二醇２００、聚乙二醇４００、复配型的聚乙二醇／丙三醇（ＰＥＧ／Ｇ１）对二氧化　聚乙二醇（ＳｉＯ２／ＰＥＧ）剪切增稠体系的影响，采用流变仪测试该剪切增稠液的稳态流变性能。测试表明，复配型分散介质的增　　　稠效果不如单一分散介质，临界剪切速率ＰＥＧ４００＜ＰＥＧ２００＜ＳｉＯ２／ＰＥＧ４００／Ｇ１＜ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００／Ｇ１，因此当需要在较小剪切速　　率条件下增稠时，应选用分子量较大的聚乙二醇单一分散介质；同时，分散相质量分数越高，体系的增稠现象也愈明显。　关键词：剪切增稠体系；流变性能；临界剪切速率　　　　　———　中图分类号：ＴＢ３３２文献标识码：Ａ文章编号：１００３０９９９（２０１４）０３００３２０４　　　　　１引言　　　剪切增稠液（Ｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｆｌｕｉｄ，ＳＴＦ）实际上　　　是一种处于固、液混合状态的纳米粒子溶液，由极其　微小的微粒分散悬浮在有机溶剂中组成。分散相和　分散介质共同组成了剪切增稠液，其中分散介质可　以是天然矿物质，也可以是化学合成的聚合物。分　　散介质可以是有机物等单一介质，也可以是多种介质的复配体¨　　　　Ｊ，常见的有二醇（ＥＧ）、丙二醇（ＰＧ）、　丁二醇（ＢＧ）和丙三醇（Ｇ１）等，但最常用的是聚乙二　　　　　　醇ｊ。剪切增稠液在正常状态下是略微粘稠的液　　　体，而受到冲击作用时表观粘度会急剧增加，呈现出　固体的抗冲击性能，当冲击力消失后又恢复到原来　　的柔性状态。因此它是一个可逆的过程曲ｊ。　近年来，关于剪切增稠液的研究也越来越多，剪　切增稠体对冲击应力的流变响应特征及其响应的能　量吸收能力使其成为一种理想的人体柔性复合材　　　料。美国军队研究室将剪切增稠液用于士兵的防护　　　　　　　　　设备上，制备了柔性、轻质、防护性强的防弹衣；　　　　　ＫａｎｇＴＪ应用剪切增稠液来浸渍ｋｅｖｌａｒ织物的防　　　　　　　　　刺来开发性能优良的防刺织物；ＬｉｍＡＳ等利用　　Ｈｏｐｋｉｎｓｏｎ杆来研究剪切增稠液的瞬态冲击性能，其　实验表明，ＳＴＦ具有明显的应变率效应，在冲击的过　程中表现出粘度与应变率的不连续性，随着应变率　的增大，材料表现出更高的刚度，同时吸收的能量也　　　　　逐渐增大，对复合材料的自愈合功能已经研究了十几年¨　　，剪切增稠的自恢复性能对其研究提供了很　　　大帮助；俞科静等在纤维织物面密度相同的情况　下，剪切增稠液体的使用能够有效增强这三种不同　　　高性能纤维织物的防刺性能，使得其顶破强力分别　　　　　　　　　比未处理的提高了１６．１３％、１３．３７％和１６．４７％。　随着实验研究的不断深入，人们对剪切增稠的认识　　已经从对现象的定性描述发展到通过具体的实验数　　据记录其增稠过程。本文主要研究了不同浓度分散　　　相和不同分散介质对剪切增稠液流变性能的影响，　　　　　　　　　　　　　从而能够人为地对其进行控制达到所需的增稠　效果。　　　２试验　２．１试　剂　　　　分散相为亲水性ＳｉＯ（Ａ２００），原生粒径为—　　１２ｎｍ，表面有大量的硅烷醇基（ＳｉＯＨ），由德固赛公　　　　司提供；分散介质分别为聚乙二醇２００（ＰＥＧ２００）、　　　聚乙二醇４００（ＰＥＧ４００）和丙三醇（Ｇ１），由上海化学　　试剂公司提供。　　　２．２剪切增稠体系制备　　　分别在不同分散介质中加入ＳｉＯ，制备不同质　量分数的分散体系，再将样品进行超声波振荡，充分　　　　　分散后置于真空干燥箱内除去气泡得到稳定分散　体系。　　　（１）ＳｉＯ／ＰＥＧ２００分散体系，ＳｉＯ质量分数分别　　　　　为１３％、ｌ８％、２３％和３０％；　　　　　　　　（２）ＳｉＯ质量分数在２３％条件下，配制ＳｉＯ／　　　ＰＥＧ２００、ＳｉＯ２／ＰＥＧ４００和ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００／Ｇ１、ＳｉＯ２／　　　ＰＥＧ４００／Ｇ１复配型分散体系，其中ＰＥＧ与Ｇｌ均为　分散介质，且质量比均为１０：１。　　　收稿日期：２０１３－０６－２４　　　　　　基金项目：国家自然科学基金资助（１０８０２０２２，１０８７２０４９）；教育部重大项目基金资助（３０３９０１４）　　　作者简介：景晓颖（１９８８－）女，硕士研究生，主要从事复合材料冲击动力学研究。　ｌ硒　酗　　２０１４年第３期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　３３　　　　　　　２．３流变性能测试　　　　—　利用美国ＴＡ公司生产的ＡＲＥＳＲＦＳ型流变仪　　测试剪切增稠液的流变性能。稳态流变性能是指体　　　系粘度叼与剪切速率之间的关系。此次测试选用　　　　　　　　　　　　直径为２５ｍｍ的平板转子，上下平板间距设置为　　０．１ｍｍ，剪切速率范围为０．１～１０００ｓ。。。　　３结果与分析　　　　　　　　℃　　　　图１为ＳｉＯ质量分数２３％时，２５条件下　　　　　ＳｉＯ／ＰＥＧ２００分散体系的表观粘度叼一剪切速率曲　　　　　　　线。从图１中可以看出，体系测试中明显存在着剪　　　切变稀和剪切增稠现象。在起始速率Ａ点，初始粘　　　　　度为４９．７Ｐａ・Ｓｏ在剪切速率较低的时候，粘度卵会随　　　　　　　着剪切速率的增加而减少；在达到最低点Ｂ　　　　　　　（７９．４，３．０）后，粘度开始急剧增大，达到最大值Ｃ　　（１００．０，２０１．０）。临界点Ｂ所对应的剪切速率就叫　　　做临界剪切速率，ｃ点对应的粘度为最大粘度。　　　　图１ＳｉＯ：／ＰＥＧ２００分散体系的表观粘度　　叩一剪切速率ｙ曲线　　　　　　　　　Ｆｉｇ．１Ｓｔｅａｄｙｓｈｅａｒｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆ　　　　　ｓｈｅａｒｒａｔｅｆｏｒＳｉＯ２／ＰＥＧ２００ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ　分散体系粘度的变化是体系微观结构变化以及　其内部粒子间相互作用的宏观体现。目前，对剪切　“　”　　　增稠的机理解释主要是粒子簇理论Ｈ。由于　　　　　—　亲水性ＳｉＯ团聚体表面具有大量的硅烷醇基（ｓｉ　　ＯＨ），当分散到有机介质中时，与有机介质中的．ＯＨ　　　　　作用生成氢键，形成稳定的网状结构。在较低的剪　切速率下，ＳｉＯ：团聚体在较弱的位阻斥力和布朗运　　动作用下，不会形成粒子簇，但由于剪切作用破坏了　网状结构，从而导致粘度下降；随着剪切速率的进一　步增大，流体作用力成为主要作用力，促使体系中的“”　二氧化硅团聚体形成了粒子簇，使得体系的粘度　增大。　　３．１不同分散介质的影响　　　　　　图２为２５￣Ｃ时ＳｉＯ质量分数在２３％条件下分　　　散介质为ＰＥＧ２００、ＰＥＧ４００、ＰＥＧ２００／Ｇ１和ＰＥＧ４００／　　　　　　　Ｇｌ的表观粘度一剪切速率曲线。从图２中可以　　看出，无论采用任何分散介质，都存在剪切变稀与剪　　　　　　　切增稠阶段，增稠效果ＰＥＧ４００＞ＰＥＧ２００＞ＳｉＯ２／　ＰＥＧ４００／Ｇ１＞ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００／Ｇ１。ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００／Ｇ１的　　　增稠效应非常不明显，而且相较单一分散介质，复配　型剪切变稀阶段比较缓慢，临界剪切速率较大；相比　　　ＰＥＧ２００与ＰＥＣＡＯ０单一分散介质，两者初始粘度相　　　　差不大，但临界剪切速率ＰＥＣＡＯ０明显小于ＰＥＧ２００。　　　因此，复配型分散介质的增稠效果不如单一分散介　质，当需要在较小剪切速率条件下增稠时，应选用分　子量较大的聚乙二醇分散介质。　　　　图２不同分散介质条件下质量分数为２３％时　ＳｉＯ：／ＰＥＧ体系稳态流变曲线　　　　　　　　　　Ｆｉｇ．２Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｒａｔｅａｔ　　　ｖａｒｉｏｕｓｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｍｅｄｉｕｍ　　　　　　３．２不同浓度的影响　　　　图３为ＳｉＯ／ＰＥＧ２００分散体系在不同质量分数　下粘度与剪切速率的关系曲线。从图中可以看出，　　随着ＳｉＯ：质量分数的增加，剪切增稠现象越来越明　　　　　显。从图４中可以看出，剪切增稠体系的起始粘度　　　　　　　　　和最大粘度都随着ＳｉＯ：质量分数的增加而增加。　　　同时，当浓度较低时，最大粘度略大于起始粘度，增　　　稠效果并不明显。但随着浓度的增加，最大粘度远　远大于起始粘度，体系呈现明显的增稠现象。从图　　　　　　５可以看出，随着ＳｉＯ质量分数的增加，临界剪切速　率的减小趋势越来越明显。由此可以说明，分散相　质量分数越高，体系的增稠现象也愈明显。因此，当　需要在较小剪切速率条件下增稠时，应选用质量分　　　数大的ＳｉＯ分散相。　警氍§　　　一　。…　　　ｃｌ　　・ｌｌｏ－３　３４　不同浓度和溶剂对剪切增稠液流变性能的影响　　２０１４年３月　　Ｓｈｅａｒｒａｔｅ／ｓ－　　　图３不同质量分数下ＳｉＯ：／ＰＥＧ２００体系稳态流变曲线　　　　　　　　　　Ｆｉｇ．３Ｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｓａｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｒａｔｅａｔ　　　ｖａｒｉｏｕｓＳｉＯ２ｗｔ％　　ｍ　　ｗｔ／％　　　　图４不同质量分数下ＳｉＯ／ＰＥＧ２００体系　起始粘度、最大粘度曲线　　　　　　　　Ｆｉｇ．４Ｉｎｉｔｉａｌｖｉｓｃｏｓｉｔｙａｎｄｍａｘｉｍｕｍｖｉｓｃｏｓｉｔｙｆｏｒ　　ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００ａｔｖａｒ　　　ｉｏｕｓＳｉＯ２ｗｔ％　鼍　喜　墨　＿己　　　　图５不同质量分数下ＳｉＯ／ＰＥＧ２００体系　临界剪切速率变化曲线　　　　　　　　　Ｆｉｇ．５ＣｒｉｔｉｃａｌｓｈｅａｒｒａｔｅａｔｖａｒｉｏｕｓＳｉＯ２ｗｔ％　４结　论　　　　（１）在稳态流变测试中，在未达到临界剪切速　率之前，粘度会出现明显的下降，出现剪切变稀现　象，当剪切速率达到临界点之后，粘度会急剧上升，　　出现增稠现象；　　　ＦＲＰ／ＣＭ２０１４ｉＮＯ．３　（２）复配型分散介质的增稠效果不如单一分散　　　介质，当需要在较小剪切速率条件下增稠时，应选用　分子量较大的聚乙二醇分散介质；　　　　（３）分散相质量分数越高，体系的增稠现象也　　　　　愈明显，因此，当需要在较小剪切速率条件下增稠　　　　　时，应选用质量分数大的ＳｉＯ分散相。　参考文献　　　　　　　［１］郑景新，陈芳，钟婷婷，二氧化硅粒子在剪切增稠液体中的研　　　—　究和应用进展［Ｊ］．有机硅氟资讯，２００９，（１）：１３２１３６．　　　　［２］伍秋美，阮建明，黄伯云等．分散介质和温度对ＳｉＯ分散体系　　　　流变性能的影响［Ｊ］．中南大学学报（自然科学版），２００６，（０５）：８６２－　８６６．　　　　　　　　［３］ＬｅｅＹＳ，ＷａｇｎｅｒＮＪ．ＤｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｃｏＵｏｉ－　　　ｄａｌｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ［Ｊ］．ＲｈｅｏｌｏｇｉｅａＡｃｔａ，２００３．４２（３）：１９９－２０８．　　　　　　　［４］ＬｅｅＹＳ，ＷｅｔｚｅｌＥＤ，ＷａｇｎｅｒＮＪ．Ｔｈｅｂａｌｌｉｓｔｉｃｉｍｐａｃｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　　　　　　　　ｏｆＫｅｖｌａｒ（Ｒ）ｗｏｖｅｎｆａｂｒｉｃｓｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｗｉｔｈａｃｏｌｌｏｉｄａｌｓｈｅａｒ　　　ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｆｌｕｉｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅ，２００３．３８（１３）：　２８２５－２８３３．　［５］俞科静，沙晓菲，曹海建等．表面改性二氧化硅粒子对剪切增稠　　　液的影响［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（０４）：２３－２７．　　　　　　　　［６］ＷａｇｎｅｒＮＪ，ＷｅｔｚｅｌＥＤ．ＮｏｖｅｌＦｌｅｘｉｂｌｅＢｏｄｙＡｒｍｏｒＵｔｉｌｉｚｉｎｇＳｈｅａｒ　　　　　　ＴｈｉｃｋｅｎｉｎｇＦｌｕｉｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ［Ｊ］．ｉｎ１４ｔｈＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　　　ｏｎＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓ，２００３，Ｄｉｅｇｏ，ＣＡ．　　　　　　［７］ＴａｎｇＡＨ，ＶｉｊａｙＫＲ，ＳｈａｉｋＪ．Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇａｎｄｃｈａｒａｃｔｅｒ－　　　　　　　ｉｚａｔｉｏｎｏｆｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｆｌｕｉｄ（ＳＴＦ）ｉｍｐｒｅｇｎａｔｅｄｆａｂｒｉｃｃｏｍｐｏｓ－　　　　—　　ｉｔｅｓ［Ｊ］．ＭａｔｅｒｉａｌｓＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａＳｔｒｕｃｔｕｒａｌＭａｔｅｒｉａｌｓ　ＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓＭｉｃｒ　　　　　ｎｓｔｒｎｃｔｕｒｅａｎｄＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，２０１０．５２７（１２）：　２８９２－２８９９．　　　　　　　　［８］ＨｏｎｇＫＨ，ＫａｎｇＴＪ，ＹｏｏＭＲ．Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｆｕｍｅｄ　　　　　　　　—　ｓｉｌｉｃａ／Ｋｅｖｌａｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｆａｂｒｉｃｓｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔａｂｒｅｓｉｓｔａｎｔｍａｔｅ　　　ｒｉａｌ［Ｊ］．ＦｉｂｅｒｓａｎｄＰｏｌｙｍｅｒｓ，２０１０，（１１）：７１９－７２４．　　　　　　　［９］ＬｏｐａｔｎｉｋｏｖＳＬ，ＬｉｍＡＳ，ＷａｇｎｅｒＮＪ，ｅｔａ１．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｉ－　　　　　　　　　　　ｅｎｔｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆａｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｆｌｕｉｄｕｓｉｎｇｔｈｅｓｐｌｉｔＨｏｐｋｉｎｓｏｎ　　　　　　ｐｒｅｓｓｕｒｅｂａｒｔｅｃｈｎｉｑｕｅ［Ｊ］．ＲｈｅｏｌｏｇｉｃａＡｃｔａ，２０１０，（４９）：　８７９－８９Ｏ．　　【１ｏ］徐佳，刘红影，张伟等．一种具有自愈合功能的热固性复合材　　　料［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（１）：２４３－２４６．　　　　　［１１］俞科静，沙晓菲，曹海建等．剪切增稠液／高性能纤维复合材料　　　防刺性能的研究［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（０６）：４７－５１．　　　　　　　［１２］ＢｏｅｒｓｍａＷＨ，ＬａｖｅｎＪ，ＳｔｅｉｎＨＮ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｓｈｅａｒ　　　　　　ｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｏｆｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｅｄｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎｓ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＲｈｅｏｌｏｇｙ，　１９９５．３９（５）：８４１－８６０．　　　　　　　［１３］ＢｏｓｓｉｓＧ，ＢｒａｄｙＪＦ．Ｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｙｏｆｂｒｏｗｎｉａｎｓｕｓｐｅｎｓｉｏｎｓ［Ｊ］．　　　ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＰｈｙｓｉｃｓ，１９８９，９１（３）：１８６６－１８７４．　［１４］马勇，陈宏书，王结良等．基于剪切增稠液体防护装甲的研究　［Ｊ］．高分子通报，２０１２，（０６）：４９－５３．　　［１５］刘君，熊党生，熊华超．剪切增稠流体浸渍Ｋｅｖｌａｒ复合材料的　　　　　　　防刺性能［Ｊ］．南京理工大学学报（自然科学版），２０１０，　（０２）：２７１－２７４．　　２０１４年第３期　　　　　　　玻璃钢／复合材料　３５　　　　　　　　　　　ＥＦＦＥＣＴＯＦＳＡＬＶＡＴＩＯＮＡＮＤＳＵＳＰＥＮＤＩＮＧＭＥＤＩＵＭｏＮＴＨＥＲＨＥＯＬＯＧＩＣＡＬ　　　　　　ＰＲｏＰＥＲＴＩＥＳＯＦＳＨＥＡＲＴＨＩＣＫＥＮＩＮＧＦＬＵＩＤ（ＳＴＦ）　—　—　ＪＩＮＧＸｉａｏｙｉｎｇ，ＬＵＺｈｅｎｑｉａｎ　　　　　　　（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＴｅｘｔｉｌｅｓ，ＤｏｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１６２０，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｓａｌｖａｔｉｏｎａｎｄｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｍｅｄｉｕｍｏｆＰＥＧ２００，ＰＥＧ４００，ＰＥＧ／Ｇ１ｏｎｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ　　　　　　　　　　　　　　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｆｌｕｉｄ（ＳＴＦ）ｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｗｉｔｈａｒｈｅｏｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｓｉｎｇｌｅｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇ　　　　　　　　　　　　　　　　ｍｅｄｉｕｍｏｎｔｈｅｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔａｒｅｂｅｔｔｅｒｔｈａｎｃｏｍｐｏｕｎｄｓｕｓｐｅｎｄｉｎｇｍｅｄｉｕｍ．Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌｓｈｅａｒ　　　　　　　　　ｒａｔｅｓ，ｔｈｅｙｓｈｏｗｅｄＰＥＧ４００＜ＰＥＧ２００＜ＳｉＯ２／ＰＥＧ４００／Ｇ１＜ＳｉＯ２／ＰＥＧ２００／Ｇ１，ＳＯｔｈｅｌａｒｇｅｒＰＥＧｍｏｌｅｃｕｌａｒｗｅｉｇｈｔ　　　　　　　　　　　　　　　ｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｄｉｓｐｅｒｓｉｎｇｍｅｄｉｕｍ，ｔｈｅｂｅｔｔｅｒｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｈａｓ．Ｉｎａｄｄｉｔｉｏｎ，ｗｉｔｈｈｉｇｈｅｒｍａｓｓｆａｃｔｉｏｎｏｆＳｉＯ２，　　　　　　　　　　　　　　　　　ｔｈｅｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｍｏｒｅｏｂｖｉｏｕｓ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｕｎｄｅｒｓｍａｌｌｓｈｅａｒｒａｔｅｔｈｅｈｉｇｈｍａｓｓｆａｃｔｉｏｎｃａｎｂｅｃｈｏｓｅｎ　　　　　ｔｏｇｅｔｂｅｔｔｅｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇｅｆｆｅｃｔ．　　　　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｈｅａｒｔｈｉｃｋｅｎｉｎｇ；ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ；ｃｒｉｔｉｃａｌｓｈｅａｒｒａｔｅ　　（上接第５３页）　　　制作模具部分，将会减轻模具重量，使其周转操作方　　便］，尤其是树脂部分多的模具设计中这一优点将　　　会明显凸现，且环氧树脂与复合材料构件之间的热　　　　　膨胀系数（ＣＴＥ）基本一致，尺寸易控制。由于此　类金属．树脂复合模具每次需要灌胶，不适合批量生　　　　　产。但是对于特殊的情况，类似有内凸台的产品，少　　　　　　　量生产的情况下，金属一树脂复合模将优于金属分　　瓣模。　５结　论　　　　　由上述两种模具方案的比较，对于类似有内凸　　台结构的产品，采用金属一树脂复合模具将使模具结　构简化，尺寸相对稳定，制作方便，使用时不存在装　　　配误差；这种模具设计方案不仅局限应用于热压灌　　　　成型工艺，同时也可应用于缠绕、手糊等成型工艺的　　　　　模具设计上；此类模具设计解决了类似产品脱模以　　及模具制作成本问题。　参考文献　［１］吴海康．金属－玻璃钢复合模的设计［Ｊ］．材料工程，２００９，（增刊　２）：３７－３９．　　　　　　　　　　　　　　　　　［２］成大先编．机械设计手册第１卷［Ｍ］．北京：化学工业出版　　社，２００９．　　　［３］中国工程机械协会．中国模具设计大典［Ｍ］．江西：江西科学技　　术出版社，２００２．　　　　　　［４］李嘉生，刘海鑫，王安东等．浅议复合材料ＲＩＭ金属分瓣模具　　［Ｊ］．玻璃钢／复合材料，２０１２，（５）：８５４１．　　　　　　　　［５］陈星．复合材料在工装模具上的应用［ｃ］．北京：第１７届全国　　　复合材料学术会议论文集，２０１２，７３９－７４１．　　［６］《工程材料使用手册》编辑委员会编．工程材料使用手册第６卷　　　　［Ｍ］．北京：中国标准出版社，２００２．　　　　　　　　　［７］孙曼灵．环氧树脂应用原理与技术［Ｍ］．北京：机械工业出版　　社，２００３．　　　　　　［８］白树城，曲建直，王清海．低成本先进复合材料模具制造技术　探索［ｃ］．北京：《玻璃钢／复合材料》第十六届玻璃钢／复合材料　　—　　学术年会论文集，２００６．１８２１８６．　［９］晏冬秀，刘卫平，黄钢华等．复合材料热压灌成型模具设计研　　　究［Ｊ］．航空制造技术，２０１２，（７）：４９－５２．　　　　’　　　　　　　ＤＥＳＩＧＮＩＮＧｏＦＭＥＩＡＬ－ＲＥＳＩＮＣｏＭＢＩＥＤＭ０ＵＬＤ　—　　—　　ＬＩＸｉａｎｇｄｅ一．ＰＥＮＧＹｕｇａｎｇ，　　　　　　　　（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＡｄｖａｎｃｅｄＦｉｂｅｒＣｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２１０１，Ｃｈｉｎａ；　　　　　２．ＢｅｉｊｉｎｇＣｏｍｐｏｓｉｔｅＭａｔｅｒｉａｌｓＣｏ．，Ｌｔｄ．，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２１０１，Ｃｈｉｎａ）　　　　　　　　　　　　　　　　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｍｏｕｌｄｐｌａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｍｏｄｅｌｉｎｇ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ａｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｂｏｄｙ　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｄｕｃｔｓｆｏｒａｔｙｐｉｃａｌｓｈａｐｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ａｎｄｄｅｓｉｇｎｅｄａｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｌｄｍａｋｉｎｇｆｏｒｍｅｔａｌａｎｄｒｅｓｉｎｔｗｏ　　　　　　　　　　　　　　　　ｋｉｎｄｓｏｆｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｈｉｃｈｗａｓｓｉｍｐｌｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｌｏｗｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｓｔ，ｉｎｃｏｍｐａｒｅｗｉｔｈｔｈｅｓｐｌｉｔｍｏｌｄｄｅｓｉｇｎｅｄｂｙｔｈｅ　　　　　　　　　　　ｍｅｔａｌｍａｔｅｒｉａｌ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｌｆｏｒｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍｏｌｄｄｅｓｉｇｎｗｏｒｋｅｒｓ．　　　　　—　　　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｃｙｌｉｎｄｅｒ；ｓｐｌｉｔｍｏｕｌｄｏｆｍｅｔａｌ；ｍｅｔａｌｒｅｓｉｎｃｏｍｂｉｎｅｄｍｏｕｌｄ　　ＦＲＰ／ＣＭ：２０１４１：Ｎｏ．３