胡道雄，段斌嘉

（浙江博菲电气股份有限公司，浙江 海宁 314400）

0 引言

以短切玻璃纤维毡与热塑性树脂复合而成的片材（glass mat reinforced thermoplastics，GMT）具备成型性好、保存期长、密度小、制品冲击强度高等特点，在汽车行业得到了广泛应用[1-2]。当GMT片材被加热到树脂的熔点以上时，被压缩的Z向纤维会试图挣脱树脂的束缚，在基体中伸展，致使片材尺寸在厚度方向增长[3]。Azdel Inc、Owens-Corning等公司利用该原理通过在模具内对GMT加热、冷却定型制造了轻质热塑性复合板材[4]，其厚度一般在4.0～6.5 mm，可经冲压加工制成板材。刘研等[5]对以PP为基体的GMT片材制备汽车衬顶时的膨化温度、加热时间和模具温度进行了研究。D M BIGG等[6]研究了不同基体树脂的GMT片材可热冲压加工的温度范围。

GMT片材的热膨胀效应可以作为一种绝缘技术用于电机制造，例如将GMT片材加工成窄条安装在定子线圈的槽内，或切割成垫块用于绕组端部之间的隔离[7-8]。在结构预烘过程中GMT片材受热膨胀，把间隙填实，膨胀后的GMT又能与绝缘树脂形成刚性复合材料。在绝缘材料行业，该类GMT材料被称为热膨胀毡。

关于复合材料在基体树脂玻璃化转变温度以下的热膨胀系数的预测，已经形成了比较系统的理论，根据各组分的物理性能预测复合材料的物理性能[9]，用纤维和树脂的热膨胀系数、弹性模量、泊松比、体积分数来预测复合材料的热膨胀系数。常用的方法有SHAPERY R A方法[10]、FISCHER G和EY‐ERER P方法[11]、ROSEN B W和HASHIN Z方法[12]、细观力学有限元方法[13]等，不同的方法对材料性能的预测与实际情况的匹配程度受到复合材料结构的影响，实践中可以结合实验验证进行修正[14-17]。……