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顧名思義，復(fù)合材料是就是用兩種或兩種以上的不同性能，不同形態(tài)的組分材料通過(guò)復(fù)合手段組合而成的一種多相材料，其中一相是連續(xù)的稱(chēng)基體相，另一相是分散的，被基體包容的稱(chēng)為增強(qiáng)相。復(fù)合材料使用的歷史可以追溯到古代，從古至今沿用的稻草或麥秸增強(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代，因航空工業(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強(qiáng)塑料（俗稱(chēng)玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復(fù)合材料這一名稱(chēng)。復(fù)合材料通常是指最終制品，是一次成型的不需要后加工，而不是通常意義上的“材料”。
現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開(kāi)復(fù)合材料，復(fù)合材料對(duì)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，有著十分重要的作用。復(fù)合材料最突出的優(yōu)勢(shì)是其超高的比強(qiáng)度以及比模量，與高強(qiáng)度鋼以及合金，鋁合金等材料相比均比較高 （質(zhì)輕高強(qiáng)），另外復(fù)合材料具有突出的形狀可設(shè)計(jì)性 ，能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間中的任意扭曲 。同時(shí)復(fù)合材料的強(qiáng)度及模量，都是經(jīng)過(guò)物理及數(shù)學(xué)模型的力學(xué)計(jì)算，具有豐富的力學(xué)結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性。復(fù)合材料的研究深度和應(yīng)用廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模，已成為衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)先進(jìn)水平的重要標(biāo)志之一。
復(fù)合材料的早期研發(fā)應(yīng)用主要是在航空航天領(lǐng)域。20世紀(jì)50年代，國(guó)外開(kāi)展了人造衛(wèi)星領(lǐng)域 的新結(jié)構(gòu)材料與耐燒蝕材料的研發(fā)，逐漸推動(dòng)了碳纖維復(fù)合材料在新材料領(lǐng)域的應(yīng)用。此外，隨著對(duì)碳纖維復(fù)合材料的研究和應(yīng)用發(fā)展，碳纖維復(fù)合材料逐漸在汽車(chē)制造以及船舶、風(fēng)電等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，并逐漸向醫(yī)療器械、家具裝飾，體育用品等輕工業(yè)領(lǐng)域拓展。
熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料，也稱(chēng)纖維增強(qiáng)塑料 （Fiber Reinforced Plastics）, 是目前技術(shù)比較成熟且應(yīng)用最為廣泛的一類(lèi)復(fù)合材料，也是本文著色方案的具體研究對(duì)象。熱固性樹(shù)脂基復(fù)合材料是指以熱固性樹(shù)脂如不飽和聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、乙烯基酯樹(shù)脂等為基體，以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維，聚丙烯腈基纖維等為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。
復(fù)合材料成型工藝是復(fù)合材料工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)和條件，也是不同著色方案的選擇基礎(chǔ)之一。樹(shù)脂基復(fù)合材料的成型方法較多，有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、樹(shù)脂傳遞模塑RTM成型、預(yù)浸料法（熱壓罐成型）、SMC沖壓成型等。
手糊成型為最原始和低端的成型工藝。在模具上手動(dòng)將樹(shù)脂浸潤(rùn)纖維，纖維可以為機(jī)織、編織、縫合或粘結(jié)等增強(qiáng)方式，手糊成型通常用滾輪或刷子完成，然后用膠滾擠壓樹(shù)脂使之滲入纖維。置于常壓下固化。
典型應(yīng)用：標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)電葉片，批量制作的船艇，建筑模型，彩色玻璃鋼瓦，烘房，冷卻塔，大型雷達(dá)罩。
20世紀(jì)60年代由哈爾濱玻璃鋼研究院開(kāi)發(fā)。纏繞工藝基本用于制造中空、圓形或橢圓形結(jié)構(gòu)件，如管道和槽。纖維束經(jīng)過(guò)樹(shù)脂浸潤(rùn)后沿各種方向纏繞在芯軸上，工藝過(guò)程由纏繞機(jī)和芯軸轉(zhuǎn)速控制。
典型應(yīng)用：火箭發(fā)動(dòng)機(jī)殼體，導(dǎo)彈外殼，化學(xué)品儲(chǔ)藏罐和輸送管，氣瓶，氣缸，海水淡化管道。
從線軸架抽出的纖維束浸膠后穿過(guò)加熱固化裝置，在加熱裝置完成樹(shù)脂對(duì)纖維的浸潤(rùn)，并且控制樹(shù)脂含量，最終將材料固化成要求的形狀；這種形狀固定的固化產(chǎn)品被機(jī)械切割為不同長(zhǎng)度。
典型應(yīng)用：適合制作截面固定的型材，如房屋結(jié)構(gòu)的梁和桁架，橋梁，梯子和圍欄，帳篷桿，油田采油抽油桿。
將干纖維鋪覆在下模內(nèi)，可以預(yù)先施加壓力使纖維盡量與模具形狀貼合，并予以粘合綁定；然后，把上模固定在下模上形成型腔，再將樹(shù)脂注入型腔。通常采用真空輔助樹(shù)脂的注入和對(duì)纖維的浸潤(rùn)，即真空輔助樹(shù)脂注入工藝（VARI）。一旦纖維浸潤(rùn)完成，即關(guān)閉樹(shù)脂導(dǎo)入閥，并將復(fù)合材料進(jìn)行固化。樹(shù)脂注入和固化既可以在室溫下進(jìn)行，也可以在加熱條件下完成。
為高端成型工藝。樹(shù)脂含量可控。纖維或纖維布由材料制造商使用含有潛伏型固化劑的樹(shù)脂預(yù)先浸潤(rùn)，制造方法為高溫高壓法或溶劑溶解法。固化劑為室溫潛伏型，使材料在室溫下有幾周或幾個(gè)月的有效期；冷藏條件可以延長(zhǎng)其儲(chǔ)存期限。預(yù)浸料微粘手，之間有隔離膜，其中樹(shù)脂為預(yù)固化B階段。預(yù)浸料可以手工或機(jī)器鋪入模具表面，然后覆蓋線°C。加熱后樹(shù)脂可以再次流動(dòng)，并最終固化。可以用高壓釜對(duì)材料施加額外的壓力，通?？梢赃_(dá)到5個(gè)大氣壓。
根據(jù)復(fù)合材料制品類(lèi)型，所用樹(shù)脂，纖維等原材料類(lèi)型，不同的成型工藝等前提條件，及客戶(hù)市場(chǎng)對(duì)色彩譜域，色牢度，表面光澤等性能要求，復(fù)合材料著色方式目前有制品表面涂料涂層，使用彩色纖維或彩色混編纖維，表面膠衣樹(shù)脂著色，預(yù)浸料著色，基體樹(shù)脂著色等5種方法。
在不飽和聚酯樹(shù)脂行業(yè)中有一種特殊性能的樹(shù)脂叫膠衣樹(shù)脂。它是為改善玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯樹(shù)脂基玻璃鋼制品的外觀質(zhì)量和保護(hù)結(jié)構(gòu)層的材質(zhì)不受外界環(huán)境介質(zhì)侵蝕而研制開(kāi)發(fā)的，故膠衣樹(shù)脂的主要作用是對(duì)玻璃鋼制品的表面裝飾和對(duì)結(jié)構(gòu)層的保護(hù)。彩色膠衣是一種有色觸變產(chǎn)品，它是通過(guò)向不飽和聚酯中加入顏料色漿和觸變劑而分散的。彩色膠衣的主要作用是裝飾玻璃鋼制品表面，保護(hù)結(jié)構(gòu)層。新型耐候阻燃彩色膠衣的開(kāi)發(fā)受到越來(lái)越多的關(guān)注，并發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。
與通常的工業(yè)制品表面涂料涂裝類(lèi)似，但復(fù)合材料制品表面由于纖維的存在在微觀上是各向異性的，需要特殊開(kāi)發(fā)的涂料進(jìn)行涂裝。超高耐候多彩色漆為光伏行業(yè)玻纖復(fù)合材料專(zhuān)用，針對(duì)性解決復(fù)材制品表面針眼，脫膠，漏纖等問(wèn)題。高透彩色清漆為汽車(chē)用碳纖維制品專(zhuān)用，適用于露碳纖維紋理制品多彩涂裝應(yīng)用，定制化顏色，明亮艷麗，色彩飽滿(mǎn)豐富，兼顧透明性和顏色效果。
原液著色法是在紡絲溶液中加入適當(dāng)?shù)闹珓?，?jīng)充分混和、溶解和過(guò)濾，也可在進(jìn)入噴絲頭之前定量地注入著色劑或有色原液，經(jīng)靜態(tài)混和器混和后紡制成有色纖維。聚丙烯腈等纖維的原液著色均屬此種。這種工藝屬于物理變化，優(yōu)點(diǎn)是著色和紡絲可同時(shí)聯(lián)連續(xù)進(jìn)行，著色均勻，色牢度好，上染率高，生產(chǎn)周期短，成本低，污染少。能使一些高取向度、非極性難染纖維，如滌綸、丙綸等著色。其著色劑有無(wú)機(jī)、有機(jī)顏料、炭黑和分散染料等。
既將色漿加入預(yù)浸料樹(shù)脂中，或采用經(jīng)過(guò)原液著色的彩色纖維制作預(yù)浸料，使預(yù)浸料帶有需要的顏色。
即將色漿加入基體樹(shù)脂中，按所設(shè)計(jì)的成型工藝制備復(fù)合材料制品，使用該種方法著色，除了制品外表面，制品內(nèi)部也擁有同樣的顏色，適用于有此類(lèi)用途要求的市場(chǎng)需求如戶(hù)外大型工藝雕塑等。
碳纖維復(fù)合材料在家具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年的意大利。碳纖維復(fù)合材料在現(xiàn)代家具中的應(yīng)用和發(fā)展，為家具設(shè)計(jì)的表達(dá)提供了新的方式，使其逐漸向著新的結(jié)構(gòu)形式與設(shè)計(jì)思路突破發(fā)展，為國(guó)內(nèi)家具設(shè)計(jì)及其行業(yè)發(fā)展帶來(lái)了新的動(dòng)力。
碳纖維復(fù)合材料能夠和樹(shù)脂基結(jié)合，對(duì)傳統(tǒng)碳纖維材料的傳統(tǒng)黑色進(jìn)行突破，從而實(shí)現(xiàn)更加豐富與亮麗的色彩呈現(xiàn)，滿(mǎn)足家具設(shè)計(jì)的各種色彩需求。碳纖維復(fù)合材料中的碳纖維能夠和具有其他色彩的纖維材料進(jìn)行混編，實(shí)現(xiàn)不同編織結(jié)構(gòu)和不同顏色的立體科技感，從而在家具設(shè)計(jì)中進(jìn)行應(yīng)用，體現(xiàn)出各種豐富色彩的立體花紋。除上述情況外，碳纖維材料還能夠和彩色的樹(shù)脂膠合，制備各種不同顏色的碳纖維復(fù)合材料，從而實(shí)現(xiàn)不同色彩的碳纖維家具。比如，2014年倫敦設(shè)計(jì)節(jié)中，倫敦設(shè)計(jì)Michael Sodeau使用一種由賽車(chē)工程師開(kāi)發(fā)的彩色碳纖維材料創(chuàng)造了一種輕質(zhì)圓形椅子”Halochair”，就是用帶有艷麗色彩的碳纖維布與本色碳纖維布進(jìn)行搭配設(shè)計(jì)的。豐富的色彩能夠呈現(xiàn)出更加鮮亮并且富有活力的視覺(jué)效果，提升了家具設(shè)計(jì)的時(shí)尚性。
浙江納美新材料股份有限公司成立于 2010 年，是一家從事環(huán)保型高性能水性顏料色漿和 UV功能性材料的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于涂料、油墨，造紙、紡織、乳膠、化妝品、墨水以及 UV涂層等應(yīng)用領(lǐng)域。
在復(fù)合材料著色領(lǐng)域，納美新材已開(kāi)發(fā)了多個(gè)系列產(chǎn)品以滿(mǎn)足復(fù)合材料不同的原材料，成型工藝及看色方式的要求。鮮麗特@EI，EW，WS，ET工業(yè)及木器色漿適用于表面涂料涂層，我們的原液著色技術(shù)及產(chǎn)品可用于制作彩色纖維或彩色混編纖雛，鮮麗特@PO聚酯色漿適用手表面膠衣樹(shù)脂著色，預(yù)浸料著色，基體樹(shù)脂著色等用途。納美新材將持續(xù)進(jìn)行研發(fā)投入為復(fù)合材料行業(yè)的發(fā)展不斷貢獻(xiàn)新的力量！
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