樹(shù)脂基體種類(lèi)繁多,不同的基體有不同的制備工藝，總體來(lái)說(shuō)，樹(shù)脂基環(huán)氧板材料的制備工共可分為一一步法和二步法。一步法(又稱(chēng)“濕法”)是將纖維直接浸漬樹(shù)脂-步固化成型形成環(huán)氧板材料;二步法則是預(yù)先對(duì)纖維浸漬樹(shù)脂，使之形成纖維和樹(shù)脂預(yù)先混合的半成品,再由半成品成型制備出環(huán)氧板材料制品。早期制造環(huán)氧板材料都是采用一一步法工藝，如成型模壓制品是先將纖維或織物置于模具中，倒人配好的樹(shù)脂后加壓成型。

一步法工藝簡(jiǎn)便,設(shè)備簡(jiǎn)單,但存在以下不足:樹(shù)脂不易分布均勻，在制品中形成富膠區(qū)和貧膠區(qū),嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)“白絲”現(xiàn)象;溶劑、水分等揮發(fā)物不易去除,形成孔洞;生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)環(huán)境惡劣。針對(duì)一步法的缺點(diǎn)，發(fā)展了二步法(“干法”):預(yù)先將纖維樹(shù)脂預(yù)先混合或纖維浸漬樹(shù)脂,經(jīng)過(guò)一定處理,使浸漬物成為一種干態(tài)或稍有黏性的材料，即半成品材料,再用半成品成型為環(huán)氧板材料制品。二步法由于將浸漬過(guò)程提前，可很好地控制含膠量并解決纖維樹(shù)脂均勻分布問(wèn)題;在半成品制備過(guò)程中烘去溶劑、水分和低分子組分，降低了制品的孔隙率,也改善了環(huán)氧板材料成型作業(yè)的環(huán)境;通過(guò)半成品的質(zhì)量控制，可有效保證環(huán)氧板材料制品的質(zhì)量。對(duì)連續(xù)纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基環(huán)氧板材料，習(xí)慣上把這種成型用材料稱(chēng)為預(yù)浸料。它是制備環(huán)氧板材料制品的重要中間環(huán)節(jié),其質(zhì)量直接影響著成型工藝條件和產(chǎn)品性能。

樹(shù)脂基環(huán)氧板材料的性能不僅取決于所用樹(shù)脂及添加劑的種類(lèi)和配比，而且還與其制造方法有極大關(guān)系。圖11-1所示是樹(shù)脂基環(huán)氧板材料成型加工的典型工藝流程。由圖可知，環(huán)氧板材料成型加工包括預(yù)浸料等半成品制備、增強(qiáng)材料預(yù)成型和環(huán)氧板材料固化成型等幾方面的內(nèi)容。環(huán)氧板材料半成品的制備主要包括預(yù)浸料和預(yù)混料的制備,11.2節(jié)將做詳細(xì)說(shuō)明。環(huán)氧板材料預(yù)成型的目的是得到接近制品形狀的毛坯。成型固化工藝包括兩方面內(nèi)容:一是成型,是根據(jù)產(chǎn)品的要求,將預(yù)浸料鋪制成產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和形狀;二是進(jìn)行固化，是將鋪制成一定形狀的預(yù)浸料,在溫度、時(shí)間和壓力等因素下使形狀固定下來(lái),并能達(dá)到預(yù)計(jì)的使用性能要求。不同的工藝方法在這三個(gè)方面可能同時(shí)或分別進(jìn)行,但都要完成好樹(shù)脂與纖維的環(huán)氧板、浸漬、固化利成型。在纖維與樹(shù)脂體系確定后，環(huán)氧板材料的性能主要取決于成型固化工藝。

按照環(huán)氧板材料增強(qiáng)體的幾何形狀和尺寸分類(lèi),可以將基環(huán)氧板材料分為晶須增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料、顆粒增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料和連續(xù)纖維增強(qiáng)強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料。不同的增強(qiáng)體體系對(duì)應(yīng)不同的制備工藝。都可以采用與傳統(tǒng)單相陶瓷

晶須與顆粒增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料的制備工藝過(guò)程比較相像，成型和燒結(jié):把晶須和增強(qiáng)顆的基本相同的工藝過(guò)程。其主要包括三個(gè)階段，即晶須的分散、

粒加人介質(zhì)中用機(jī)械方法使其分放,然后加入陶瓷粉料，通過(guò)攪拌使其與陶瓷粉均勻混合后成型,烘干后進(jìn)行燒結(jié)(如熱壓燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié))。成型方法主要包括半干法成型、注漿成型、流延成型、模壓成型、注射成型、擠出成型、冷等靜壓成型和軋模成型等。燒結(jié)方法主要包括熱壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、無(wú)壓燒結(jié)、真空燒結(jié)或熱等靜壓燒結(jié)等。成型工藝與燒結(jié)工藝在陶瓷材料的制備技術(shù)中已有較多描述，此處不再贅述。

晶須或顆粒增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料的制備工藝主要有以下兩種:①外加晶須或顆粒法。即通過(guò)晶須和顆粒分散后與基體混合、成形，再經(jīng)燒結(jié)制得晶須或顆粒增韌陶瓷基環(huán)氧板材料的方法，例如將SiC晶須加人到氧化物、碳化物、氮化物等基體中得到SiC晶須增韌的陶瓷基環(huán)氧板材料。這種制備工藝較為傳統(tǒng)。②原位生長(zhǎng)晶須法。將陶瓷基體粉末、晶須和增強(qiáng)顆粒生長(zhǎng)助劑等直接混合成形,在一定的條件下原位合成晶須，同時(shí)制備出含有該晶須增強(qiáng)的陶瓷基環(huán)氧板材料。這種制備工藝的晶須生長(zhǎng)較難控制。

連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷 基環(huán)氧板材料的形狀通常由纖維預(yù)制體來(lái)實(shí)現(xiàn)，再在纖維預(yù)制體內(nèi)部制備網(wǎng)密基體，屬于增材制造的范疇。連續(xù)纖維增強(qiáng)陶瓷基環(huán)氧板材料的制備通常采用化學(xué)轉(zhuǎn)化送通過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化法降低商黨基體的制備問(wèn)題進(jìn)而保證環(huán)氧板材料的結(jié)構(gòu)性能。其制備方法主要在化營(yíng)年相選沉和，潘(VDICVD法、先驅(qū)體沒(méi)費(fèi)裂解法(PI)法和反應(yīng)性培體漫參(RMD)法三種，這也是本章講述的重點(diǎn)。

環(huán)氧板材料，即碳纖維增強(qiáng)碳基體環(huán)氧板材料,是由碳纖維和碳基體共同組成的環(huán)氧板材 料。碳材料高熔點(diǎn)的本質(zhì)屬性，賦予了碳/碳環(huán)氧板材料優(yōu)異的耐熱性(可以經(jīng)受2000 C以上的高溫)，使之成為惰性氣氛下使用溫度最高的材料。但碳材料的特性也決定了不能用一般無(wú)機(jī)材料或環(huán)氧板材料的制備方法來(lái)制備碳/碳環(huán)氧板材料，比如碳材料超高的耐溫性不可能像金屬基環(huán)氧板材料那樣可以使用熔體浸滲法制備;碳原子之間強(qiáng)而穩(wěn)定的共價(jià)鍵結(jié)構(gòu)決定了碳原子在燒結(jié)過(guò)程中移動(dòng)性很差,不能通過(guò)碳粉燒結(jié)手段制備。

環(huán)氧板材料的制備技術(shù)主要分為兩個(gè)基本步驟，即碳纖維預(yù)制體制備和預(yù)制體致密化。前一個(gè)步驟是根據(jù)產(chǎn)品形狀和使用需求將碳纖維制成多孔纖維預(yù)制體，后一個(gè)步驟是利用液相或氣相的含碳化合物先驅(qū)體熱解形成基體碳，填充碳纖維預(yù)制體的孔隙，從而制得碳/碳環(huán)氧板材料。根據(jù)碳纖維種類(lèi)(短切纖維、連續(xù)長(zhǎng)纖維)及纖維的排布方式不同，碳纖維預(yù)制體的主要形式有單向碳纖維束、2維碳布、各種碳?xì)旨?維或多維碳纖維編織體等。將基體碳填充到預(yù)制體孔隙內(nèi)的方法主要有兩種，即液相浸漬碳化法和化學(xué)氣相滲透(CVI)法。按照使用的含碳先驅(qū)體的不同，液相浸漬碳化法又分為兩種，即聚合物浸漬碳化法和瀝青浸漬碳碳/碳環(huán)氧板材料整個(gè)體系均由碳元素組成.其力學(xué)性能熱物理性能及摩擦、磨損性能與碳相的石愚化程度密切相關(guān)。在碳碳環(huán)氧板材料致密化程度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后.對(duì)環(huán)氧板材料進(jìn)行高準(zhǔn)有費(fèi)化處理.通過(guò)調(diào)整控制環(huán)氧板材料各組元及整體的石要化狀態(tài)，得到最終綜合使用要求的環(huán)氧板材料。

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