蒙皮零件指构成飞机外形的薄板件和内部结构的包皮，多采用拉伸成形工艺制造。蒙皮的拉伸成形（简称蒙皮拉形）是通过对板料施加拉力，使板料产生不均匀拉应力和拉应变，随之板料与蒙皮拉形模具贴合面逐渐扩展，直至与拉形模具型面完全贴合。因此，蒙皮拉形模具的设计与制造是航空工艺装备中的关键技术之一。采用先进的设计与制造技术，从材料和结构上充分保证蒙皮拉形模具的成型精度与可靠性，是当前航空制造业亟需解决的瓶颈问题。传统的蒙皮拉形模具刚度过大、质量过大，造成成本上升、运输安装困难。当前，制造飞机零件用的蒙皮拉形模具通常采用环氧胶砂作胎体材料，利用环氧胶砂填充的胎体密实坚固，损坏后易修复，且具有工艺操作流程简单，填料来源广泛，相对成本较低等；但环氧胶砂填充蒙皮拉形模具胎体的弊端也显而易见，如当成型构件尺寸增大时，石英砂填充成型后的蒙皮拉形模具质量过大，给使用、运输、保管、存放带来困难。

复合泡沫塑料是由空心玻璃微珠填充聚合物而形成的一种新型的、结构复合型材料，加入空心玻璃微珠不仅降低了基体密度，而且还提高了基体刚度、强度和尺寸稳定性。空心玻璃微珠填充环氧树脂中的泡沫结构是由微珠内部的空腔来实现，与传统的泡沫塑料相比［1］，成型操作简便，不需要严格的发泡工艺条件，具有密度低、强度高、气泡大小和分布较易控制等优点，在建材、航海和航天等领域展现出广泛的应用前景［2-3］。

本工作旨在开发空心玻璃微珠填充环氧树脂作蒙皮拉形模具的胎体材料，替代笨重的环氧胶砂，从新材料的工艺分析与应用方面进行论述。

1 实验部分

1.1 主要原料

双酚A型环氧树脂E-44，环氧值0.41～0.47 mol/100 g；长链含醚键脂肪胺593型固化剂，T31型曼尼希改性胺固化剂，650型低分子聚酰胺固化剂：均为工业级，无锡蓝星化工新材料有限公司生产。空心玻璃微珠，H40型和H46型，中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司生产。滑石粉，颗粒直径为5 μm，海城市京海高档石粉厂生产。

选取我院2017年1月～2018年1月收治的急性左心衰竭患者48例，所有患者均符合临床急性左心衰竭诊断标准[2]，采用回顾性研究，排除合并肝肾肺功能不全、恶性肿瘤、系统性缺陷、血液系统等基础疾病患者。其中48例急性心力衰竭患者中男27例、女21例，年龄35～78岁，平均（58.36±8.67）岁，按心脏功能分级Ⅲ级29例、Ⅳ级19例，所有患者心衰类型均为左心衰。

1.2 试样制备

将E-44、固化剂以适当比例混合成均匀胶液，抽真空处理后，再将一定比例的空心玻璃微珠加入胶液中，机械搅拌至混匀，再填充到自制模具中，充分压实，在室温条件下固化24 h。

1.3 主要仪器及测试条件

采用济南试金集团有限公司制造的WAW 1000型万能材料试验机测试，室温条件下的拉伸实验（GB/T 1040.2—2006）、压缩实验（GB/T 1041—2008）和弯曲实验（GB/T 1449—2005）的加载速度均为2 mm/min。

2 胎体材料的工艺配方设计和力学性能优化

2.1 固化剂的选择优化

环氧树脂的室温固化剂主要有改性胺、酚醛胺和低分子聚酰胺三大类［4］，其代表型号分别为593型、T31型和650型。其中，593型固化剂是二亚乙基三胺与丁基缩水甘油醚的加成物，外观为无色至淡黄色透明黏性液体，相对分子质量为217.13，具有黏度小、毒性低、固化物强度高等特点；T31型固化剂是由苯酚、甲醛、多胺经曼尼希型反应制备，为浅棕色透明黏性液体，适合于环氧树脂在低温、潮湿环境条件下的固化，可改善环氧树脂的耐热性和耐腐蚀性，但其固化反应快，具有发泡倾向，不利于大量使用［5］；650型固化剂又称H-4环氧固化剂，由桐油酸二聚体与二乙烯三胺反应而成，无毒，相对分子质量为600～1 100，外观为棕红色黏稠液体，具有固化反应温和、可操作时间长、固化物韧性较好等特点。使用不同的固化剂，环氧树脂基复合材料的性能不同［6］。

使用T31型固化剂，当其用量较大时，由于其固化速率快［7］、放热量大而难以及时除去，易形成强度较低的空心发泡结构。因此，本工作选用650型和593型固化剂进行研究。从表1和表2看出：单独使用650型固化剂时，所得固化物（试样3）具有较好的韧性，但强度较低，这是由于650型固化剂的相对分子质量较高，具有一定柔性，固化物交联度较低所致［8］；单独使用593型固化剂时，所得固化物（试样1和试样2）具有较高强度，但脆性较大，这是由于593型固化剂分子链上的极性基团导致固化物内聚能较大，而分子链较短，交联度大［9］；同时，增加593型固化剂用量对固化物（试样1和试样2）的压缩性能改变较小。

 

表1 不同固化剂配比的固化物的压缩性能Tab.1 Compressive properties of matrix with different ratios of curing agent

  

试 样 固化剂用量/phr 压缩强度/MPa压缩模量/GPa 650型 593型1 0 20 50.62 1.40 2 0 15 49.52 1.34 3 60 0 24.16 0.55 4 5 15 51.93 1.21 5 10 15 54.74 1.80 6 15 10 33.66 0.95 7 15 15 52.75 1.48 8 20 10 55.64 1.76

 

表2 不同固化剂配比的固化物的拉伸和弯曲性能Tab.2 Tensile and bending properties of matrix with different ratios of curing agent

  

试 样 拉伸强度/MPa弯曲模量/MPa 1 20.53 1.38 26.77 3.07 3 10.14 0.53 13.32 0.61 5 19.45 1.29 28.77 2.63 7 24.55 1.27 22.59 3.02 8 14.59 1.15 19.49 2.24拉伸模量/GPa弯曲强度/MPa

从试样2、试样4、试样5、试样7的性能看出：随着650型固化剂用量的增加，试样的压缩强度先升高后下降；但当650型固化剂用量过多时，试样的拉伸强度及弯曲强度均降低，其增韧特性逐渐显现。由试样5、试样7、试样8的性能看出：采用试样5时，所得固化物具有强度高、韧性好的特点，同时固化放热温和、可操作时间长。因此，选择试样5作新型胎体材料。

[1] 张维家. B阶段环氧泡沫塑料拉形模［J］. 航空工艺技术，1984，11（3）：5-7.

与此同时，伴随城镇化的发展，河北省物流业能耗规模、人口聚集和空间结构对物流业能耗增长的抑制作用比较明显，尤其是空间结构作用十分突出，而人口聚集对物流业能耗增长的平均抑制作用虽然比较小，但自2014年以来，人口聚集对物流业能耗增长的抑制作用日趋突出，因此，有计划的引导人口聚集，适度提高人口密度，对河北省物流业能耗下降能起到积极的规模效应。

2.2 空心玻璃微珠的选择

a）空心玻璃微珠作填充材料可降低胎体材料的质量，且胎体新材料的力学性能明显提高。

[5] 刘方，徐玲玲，张志宾，等. 固化剂对环氧树脂砂浆修补材料性能的影响［J］. 材料导报，2009，23（1）：417-419.

从表3看出：空心玻璃微珠的抗压强度随密度增加而增加，粒径则减小。H25型和H32型空心玻璃微珠密度较低，但压缩强度不高，不能起到增强作用；而H60型空心玻璃微珠的压缩强度高，粒径较小，粒径越小则加工性就越差。综合考虑选择H40型和H46型空心玻璃微珠进行实验。

 

表3 不同型号空心玻璃微珠的性能Tab.3 Properties of different hollow glass microspheres

  

型 号 真实密度/（g·cm-3）最大粒径/μm H25 0.25 5.17 65 125 H32 0.32 13.78 56 120 H40 0.40 27.56 45 100 H46 0.46 41.34 45 85 H60 0.60 68.90 40 80抗压强度/MPa中间粒径/μm

从表6看出：与环氧胶砂相比，胎体新材料的压缩强度、拉伸强度、拉伸模量、弯曲强度有显著提高。其中，压缩强度提高226.24%、拉伸强度提高236.58%、拉伸模量提高236.58%、弯曲强度提高233.17%；同时，实现单位质量减少72.72%，达到质量大幅减轻和力学性能提升的目的。

 

表4 空心玻璃微珠型号对胎体材料性能的影响Tab.4 Property comparison of matrix filled with different hollow glass microspheres

  

项 目 H40型 H46型密度/（g·cm-3） 0.40 0.46压缩强度/MPa 40.36 54.74压缩模量/GPa 1.46 1.80拉伸强度/MPa 17.27 19.45拉伸模量/GPa 1.26 1.29弯曲强度/MPa 23.54 28.77弯曲模量/GPa 2.55 2.63

2.3 最佳工艺配方的确定

从表5看出：随着空心玻璃微珠用量的增加，空心玻璃微珠填充E-44制作的胎体材料的压缩强度、拉伸强度、弯曲强度等下降。这是由于增加空心玻璃微珠用量使单位体积内的E-44和固化剂混合胶液的含量减少，界面黏结作用降低［12-13］，不能有效地发挥空心玻璃微珠的增强作用。空心玻璃微珠用量为104 phr时，材料的综合力学性能较好，但其胶液用量较多，固化反应较快、操作时间短、放热量较多，且已具有一定流动性，不易堆积成型。综合考虑，空心玻璃微珠用量108 phr时为最佳，其配方：E-44为100 phr，650型固化剂10 phr，593型固化剂15 phr，H46型空心玻璃微珠108 phr。

 

表5 空心玻璃微珠用量对胎体材料力学性能的影响Tab.5 Mechanical properties of matrix with different ratios of hollow glass microspheres

  

玻璃微珠用量/phr弯曲模量/GPa 104 62.91 1.95 21.49 1.34 35.36 3.00 108 59.58 1.85 20.99 1.38 34.05 2.97 114 59.82 1.80 20.52 1.30 28.77 2.63 125 54.74 1.80 19.45 1.29 28.89 3.03 156 41.33 1.49 16.42 1.06 25.43 2.24压缩强度/MPa压缩模量/GPa拉伸强度/MPa拉伸模量/GPa弯曲强度/MPa

按工艺配方称取原料：E-44 100 phr，650型固化剂10 phr，593型固化剂15 phr，H46型空心玻璃微珠108 phr，适量粒径为5 μm的滑石粉。

菊芋最初被称为“Sunroots”，由印第安人种植。随着欧洲人的到来，菊芋被命名了多种多样的拉丁名和常用名。Kays和Nottingham[2]收集并报道过在不同语言中，菊芋近100种常用的名字。现在的一些最常用的英文名字包括Jerusalem artichoke，Sun-choke，Topinambur，Woodl and sun ower和 Earth apple。

  

图1 胎体材料进行压缩实验时的力-位移曲线Fig.1 Force-displacement curves of matrix in compression test

从表4可以看出：在相同固化工艺条件下，采用H40型和H46型空心玻璃微珠填充E-44制作的胎体材料的密度相当；而H46型填充E-44制作的胎体材料的抗压强度、拉伸强度、弯曲强度等更高。因此，选择H46型空心玻璃微珠作填充材料。

2007—2017年世界刨花板进口额排名前5位的国家包括美国、英国、法国、加拿大、德国、比利时、俄罗斯和伊朗，2007年依次为美国、英国、加拿大、法国和比利时，2017年为美国、英国、加拿大、德国和法国。美国进口额始终位列第1，其世界占比虽存在波动，但总体呈不断下降趋势，2007年为42%，2017年为19%;德国始终位居第2，世界占比总体变动不大，在10%上下波动;排名第3至第5位的国家则变动较大，且各国世界占比总体差距较小。

3 新材料拉形模具的制备及应用

3.1 新材料拉形模具的制备

新材料拉形模具采用胎体新材料，木质框架，对所用原料进行检查，确保空心玻璃微珠无受潮结块现象，操作前需将E-44和650型固化剂放在45 ℃烘箱内干燥4 h以上，以降低其黏度，便于后序工艺操作。

 

表6 胎体新材料与环氧胶砂的性能Tab.6 Performance comparison of new matrix and quartzite/epoxy resin

  

项 目 环氧胶砂 胎体新材料密度/（g·cm-3） 2.20 0.60压缩强度/MPa 18.24 59.58压缩模量/GPa 1.85 1.85拉伸强度/MPa 2.69 20.99拉伸模量/GPa 0.41 1.38弯曲强度/MPa 10.22 34.05

根据所选典型零件的蒙皮拉形模具的数字化设计理论数模刻制模具木质结构框架。在生产中选取大小两种蒙皮拉形模具进行实验，两种模具的数模及具体尺寸见图2。

  

图2 所选典型模具的理论模型及具体尺寸Fig.2 Theoretical model and engineering drawing of typical mould

 

注： R为半径；图中数据单位为mm。

从图1看出：在初始阶段，用空心玻璃微珠填充E-44制作的胎体材料（简称胎体新材料）与环氧胶砂的力-位移曲线基本一致，具有较好的稳定性。随着施加载荷的增加，两条曲线发生了明显的分离，胎体新材料沿着初始轨迹直线上升直至试样破坏，环氧胶砂则逐渐平滑。这说明在高载荷下，胎体新材料的模量基本不变，具有良好的刚性，而环氧胶砂的模量则随载荷增加而下降。由此可见，在生产加工过程中，胎体新材料具有更好的尺寸稳定性，能更好地保证产品质量。

首先将650型固化剂和593型固化剂混匀后加入E-44中，充分搅拌，配成均一的胶液，再将胶液分批逐渐加入H46型空心玻璃微珠中，不断翻转搅拌，以使胶液和玻璃微珠充分混合，成为密实的可塑性固态物质；最后将混合好的物料填入木模框架中，充分压实，室温条件下进行固化得到模具基体（见图3）。

  

图3 模具1和模具2的模具基体Fig.3 Matrix of mould 1 and mould 2

为保证固化过程中热量的充分释放，减少制件热应力的产生，需少量多次进行填充，每次填充的厚度以5～8 cm为宜，待其固化热量散去后，再进行填充；填充次数根据蒙皮拉形模具的尺寸确定，直至将木模框架完全填满为止。填充完成后，室温条件下固化24 h左右。固化完全后，将滑石粉、E-44、固化剂按比例配制，涂覆在胎体新材料上，制备模具型面，此层材料厚度约为50 mm（见图4）。

  

图4 模具型面的涂覆Fig.4 Coating for surface of mould

按照模具制备标准和数模型面要求，采用5坐标数控铣床对填充好的模具型面进行精铣，使模具型面达到要求。由于模具表面材料脆性大，在精铣过程中，会在模具表面出现大小不一的破损凹坑，因此，在精铣完毕后，需人工对破损凹坑进行局部填充修复，直至模具表面变成平整光滑曲面，达到蒙皮拉形零件的要求（型面公差要求0.1 mm，粗糙度＜1.6 μm）［14］（见图5）。

  

图5 模具型面修复Fig.5 Repair for surface of mould

3.2 新材料拉形模具的应用

将制备完成的两件新材料拉形模具进行拉伸实验，验证拉形模具的强度、抗拉效果和成型性能。模具在法国ACB公司生产的FET-600型数控拉伸机上进行。结果表明：胎体新材料蒙皮拉形模具在实际生产工况下，完全满足蒙皮类零件制备的工艺强度和型面的要求，可替代环氧胶砂，同时胎体质量可减轻40%左右，生产过程中减少了人工作业强度，环保安全，成本低，改善了工作环境，对实际生产有显著的推动作用。

4 结论

高性能空心玻璃微珠是一种中空（内部充斥CO2气体）的圆球粉末状超轻无机非金属材料，主要成分为SiO2，其粒径为十到几百µm，密度为0.15～0.60 g/cm3，壁厚为1～2 μm，具有质量轻、体积大、耐磨、耐腐蚀、抗压强度高、分散性和流动性强、化学稳定性好等特点，可直接填充于绝大部分的热固性、热塑性树脂中，可减轻产品质量、降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，提高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、绝缘性等［10-11］，已被业界认为是目前新型复合材料的主要填充物。

b）最佳工艺配方：E-44为100 phr，650型固化剂10 phr，593型固化剂15 phr，H46型空心玻璃微珠108 phr。

c）按最佳配方制备的蒙皮拉形模具的胎体质量可减轻40%左右，满足蒙皮拉形工艺技术要求。

5 参考文献

两者最大的区别在于，硼氢化物可将脂肪酸链中的不饱和键也一并还原为饱和键，而氢化铝锂则可以保留双键而只还原羧酸为相应的醇。

[2] Sanehez S M，Pages P，Laeorte T，et al. Curing FTIR study and mechanical characterization of glass bead filled trifunctional epoxy composites［J］. Compos Sci Technol，2007，67（9）：1974-1985.

[3] 白战争，赵秀丽，罗雪方，等. 空心玻璃微珠/环氧复合材料的制备及性能研究［J］. 热固性树脂，2009，24（2）：32-35.

部分企业中，财务会计的工作内容主要是总结和分析企业过去及当前阶段的管理运营情况进行。基于现状是无法对未来的发展进行预测的，因为这种做法缺乏预测的依据，所以对公司未来发展的规划有着不良影响。

[4] 胡高平，高杰. 环氧树脂胺系固化剂现状及发展［C］//2012第四届中国建筑胶粘剂发展论坛论文集. 北京：中国科学文化出版社，2012：30-33.

一方面，工程建设对钢筋的需求量大，同一项工程对钢筋产品的型号、规格要求较多，同一批次所需的供货量多少不一，施工企业又希望能及时供货，这对于希望批量供货的钢铁企业来讲难以满足；另一方面，随着国家对产能过剩产业结构调整力度的加大，一些大型钢厂退出了建筑用钢的生产，而小钢厂又由于资金和技术限制，不愿意投入高强钢筋的研发。

[6] 陈平，李苗苗，马峰. 微珠填充环氧树脂复合材料的磨耗性能［J］. 功能材料，2015，46（22）：22062-22066.

2.1一般资料 调查的社区护士为女性,年龄22~54岁,护理工作年限1~35年,社区护理工作年限1~20年。学历:中专6名(6%),大专59名(61%),本科31名(32%),研究生1名(1%)。

1 食补为主，多吃富含钙质的食品，如牛奶、酸奶、奶酪、泥鳅、河蚌、螺、虾米、小虾皮、海带、酥炸鱼、牡蛎、花生、芝麻酱、豆腐、松籽、甘蓝菜、花椰菜、白菜、油菜、炒瓜子等。

[7] 方媛，魏莉. E44/T31隔热涂料的制备及与聚酰胺涂料的性能比较［J］. 涂料工业，2014，44（4）：23-28.

[8] 夏兰君，李福志，熊和建. 有机硅改性环氧树脂及其室温固化的性能研究［J］. 粘接，2014，5（4）：54-57.

[9] 王志鹏，谢众，李龙，等. 不同固化剂对环氧树脂性能的影响［J］. 腐蚀研究，2013， 27（12）：60-62.

[10] 陈燕，马寒冰，尹苗，等. 原位聚合法制备环氧树脂中空微球的工艺及性能表征［J］. 高分子材料科学与工程，2014，30（5）：151-153.

[11] Kelly A，Zweben C. Comprehensive composite materials［M］.Oxford：Elsevier Science Ltd. ，2000：1-56.

近代以降，中国社会对于儒家思想的态度经历了翻天覆地的变化，而关于孔孟等儒家之“武”却始终未引发足够的重视。郭沫若《十批判书》说孔子“是文士，关于军事也没有学过”[13](P93)，冯友兰在《儒家论兵》中也说到：“有些人看见这个题目，也许就要呵呵大笑。他们心里想儒家是讲仁义礼乐底人，怎么也能谈兵？”[14](P597)近几十年来的当代中国文化，对于体育、军事、身体素质、实践能力的重视也仍远远不够。即便《论语》《孟子》中已经足够明确地表达了孔孟的“武德”观念，也已被我们的阐释传统和大众文化过滤掉，而常常将古圣先贤想象为“十指不沾阳春水”以及袖手清谈的“道德花瓶”。

[12] 孙传明. 空心玻璃微珠填充环氧树脂复合材料的制备及性能研究［D］. 青岛：中国海洋大学，2010.

[13] 孟凡明，王鹏，李瑞，等. 空心玻璃微珠填充固体浮力材料的制备及性能研究［J］. 中国材料进展，2014，33（9/10）：608-613.

[14] 航空制造工程手册总编委员会. 航空制造工程手册——飞机钣金工艺［M］. 北京：航空工业出版社，1992：360-361.