時間：2022-03-30 16:21:05
序論：在您撰寫復合材料論文時，參考他人的優秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發您的創作熱情，引導您走向新的創作高度。
1學校方面
①畢業設計時間短，與就業實習時間有沖突。高職復合材料專業按人才培養方案將畢業設計安排在第五學期，共八周時間。但這段時間也正是畢業生找工作，簽訂就業協議的時間。很多學生一旦找到了合適的崗位后，便立即與用人單位簽訂合同，出去頂崗實習，例如12級專業就有20名左右學生與菲舍爾航空部件公司簽訂就業協議，提前進廠頂崗實習。學生不在學校，這給畢業設計指導帶來了很多的阻礙，指導教師只能通過電話、短信、郵件等方式和學生進行聯系，無法進行面對面指導與交流，論文指導效果非常不好。有些學生離校后更換手機號碼，不主動和指導教師聯系，造成教師根本無法聯系上指導學生，更不要談就論文進行定期指導了。
②開展畢業設計的實踐條件不足。畢業設計的選題大致為復合材料成型與膠接兩個方向，學校雖然有一定的復合材料的成型和膠接的實驗實訓條件，但由于場地小，設備缺乏，無法滿足專業學生的畢業設計要求，因此學生的畢業設計完成大多是參考相關文獻進行工藝設計，只是理論上的分析，不僅學生完成困難，而且沒有具體的工藝實訓過程操作，內容空洞。
2教師方面
①師資匱乏，教師指導壓力大。指導教師相對于學生的數量嚴重不足，教師指導壓力大，無法保證對每位學生畢業設計進行有效的指導。畢業生忙于就業和實習，對于畢業設計不上心，加之高職學生基礎薄弱，專業論文撰寫的能力不強，所以老師指導起來更是壓力倍增。教師在指導畢業設計同時還要完成相對較多的教學任務，往往會精力分散，指導學生又多，導致指導效果不佳。
②選題理論化，部分與生產實踐脫節。雖然專業教師均具備碩士學位，專業理論水平高，但多半缺乏企業工作經歷，不能及時準確把握企業動態和職業崗位的需求，因此在畢業設計選題上很多老師多半采取由學生自主選擇畢業設計課題或讓學生參與自己的立項科研課題，而未考慮學生職業崗位的需求。因此選題理論化，與生產實際脫節。
3學生方面
①對于畢業設計積極性不高。在畢業設計期間，很多學生忙于找工作和提前進入企業實習，對于畢業設計積極性不高，得過且過。學生常常不能按時完成老師布置的畢業設計的選題和資料搜集任務，也不能參加老師定期的指導會議。對于后期的論文修改，也不能及時認真修改，很多學生都是隨意修改下，就交上來，態度不認真。還有部分同學很難聯系上，對于畢業設計任務置之不理。
②搜集、整理資料能力差。撰寫畢業設計首先應搜集相關專業資料閱讀，并進行分析和整理，隨后才能開展畢業論文的撰寫。但很多學生搜集網絡資料的能力非常差，大多數學生只會使用簡單常用的搜索引擎，對于相關論文數據庫的使用和信息檢索非常陌生。同時，學生資料整理能力也有限，只會將查到的資料東拼西湊、無序堆積，缺乏邏輯性和前后的連貫性。
③畢業設計撰寫能力差。畢業設計的撰寫指導教師只起引導作用，主要給出資料搜集任務和對論文的修改意見，論文主體是由學生完成。大多數學生撰寫畢業設計能力較差，在撰寫畢業設計茫然一片，不知道如何編排結構，如何進行分層分析，邏輯推理。只是對搜集到的相關資料進行拼湊，論文內容邏輯混亂，前后層次不明，不連貫，讀起來一頭霧水。有部分學生內容與題目基本沒關系，論文格式更是五花八門，錯誤百出。
二提高畢業設計質量的途徑
1調整畢業設計時間
提前布置畢業設計任務條件允許的情況下，可以把畢業設計任務提前到第四個學期的期末，在學生參加暑期頂崗實習前，進行畢業設計工作動員和任務預分配工作。要求學生在頂崗實習期間，結合自己實習的相關工作擬定畢業設計課題范圍，在相關專業崗位認真將其工藝流程、參數等進行詳細記錄的任務，并要求學生完成實習崗位工藝的相關科技文獻查詢任務，開學以書面報告形式上交給指導教師。這樣為學生后續畢業設計完成積累了素材，完成畢業設計也會順手很多。
2重視畢業設計選題
注重與生產實踐相結合畢業設計的選題應在理論深度上降低要求，注重其技能性和實用性。學生可在頂崗生產實習的過程中自主選擇適合工作崗位的課題。由于學生所選課題緊貼工作崗位，有些甚至可能是單位急需解決的問題，學生認真思考和親手操作過，對于其中的工藝流程和質量管理過程非常熟悉，因此學生的積極性會提高，參與性較強，畢業設計質量會大幅提高。比如2010級部分暑期在西安航天復合材料研究所實習的同學，選擇纏繞和模壓等與其工作相關的成型工藝作為畢業設計選題，其畢業設計就完成的非常不錯。
3專兼職指導教師合作
團隊指導畢業設計面對師資力量匱乏，有經驗、有資歷的指導教師人手不足的情況，我們應充分利用校外實訓基地、頂崗實習單位的資源，采取激勵制度，擴寬教師聘請的渠道，鼓勵和吸引技術專家工程技術人員、技師等具有豐富實踐經驗的技術骨干到校擔任畢業設計指導工作。這些技術人員與我們的專職教師組成團隊，共同指導畢業設計工作，這樣既緩解了指導教師短缺的矛盾，又彌補了校內指導教師在實踐方面的不足。另外，部分提前就業實習的學生可自主選擇所在就業實習單位具有高級職稱的技術人員作為指導教師，這樣在做畢業設計時，指導教師就在身邊，可隨時指導，提高其解決實際問題的能力，也會避免老師與學生溝通障礙的問題，大大提高畢業設計指導效率和畢業設計質量。
4加強對畢業設計過程的監管
學校和系部對學生的畢業設計環節應加強監督管理，定期抽查，體現對畢業設計環節的重視。教研室定期組織指導教師對學生的畢業設計情況進行檢查并將各組檢查情況上報教研室。定期召開會議對各組指導情況及檢查中存在的問題進行探討，并給出下一階段指導工作的任務和具體要求。另外還可開展教師和學生的互評活動，要求教師根據學生的表現給學生打分作為最后畢業設計總評的一部分；學生也可以根據教師的指導情況給教師評分，作為對教師教學效果評價的一部分，這樣給學生增加了壓力，給教師增強了責任心。與此同時，要嚴把答辯關，對于審查教師和評閱教師共同認定合格的論文才能進行答辯，并要求每位同學必須現場答辯，答辯過程中，論文的質量和現場表現均要納入到答辯成績中。
5畢業設計考核評價過程化
將學生平時參加組內討論會情況、資料搜集整理工作情況、論文進度匯報工作情況、論文質量、答辯表現情況均納入畢業設計考核中，并根據相應的項目給出合理的分數。畢業設計的考評最大限度反映學生的專業知識和綜合素質水平，也使畢業設計考核工作更加合理和公平化。
三結語
家具設計應在物質技術條件的基礎上，與材料、結構、工藝密切結合，盡量做到材料多樣化，產品標準化，零部件通用化，使所設計的產品與現有的技術裝備及工藝水平相適應，避免設計與生產實際脫節。同時，物質技術條件是實現使用功能要求和造型藝術的重要保證。
2木塑復合材料的設計屬性
2.1外觀屬性
材料的外觀屬性通常包括形態、色彩、肌理等方面。木塑復合材料大部分是擠出成型的，因此可以制造出凹凸的肌理，使其富有特殊的裝飾效果（圖4），但大多數情況下只能呈現直線狀態[4]。木塑型材的通孔設計（圖5）一方面可以豐富木塑復合材料的形態特征，使其呈現多變的斷面形態，同時可以減輕重量，從而節約成本。在木塑復合材料中加入著色劑[5]，不僅能使木塑制品顯示出各種各樣的色彩外觀（圖6），而且也可以改善其耐候性。隨著對木塑復合材料的深入探究以及技術的突破，木塑產品表面還可以制成類似木材的紋理和色澤，營造溫暖親近的感覺。此外，木塑復合材料還可以覆蓋塑料表層[6]，增加材料顏色的多樣性和耐潮濕性。
2.2加工性能
目前，木塑復合材料的成型工藝主要有三種：擠出、熱壓和模壓。擠出成型憑著工藝簡單，而且加工周期短、效率高，與其他加工方法相比，更廣泛地應用于工業化生產中。木塑復合材料采用的主要連接方式有以下三種：膠接、焊接和機械連接。機械連接有連接件連接、鋼釘連接和復合材料專用螺釘連接，相關實驗表明，螺釘連接的木塑構件可以進行多達十次的拆裝[7]。
2.3其它性能
木塑復合材料同時具有耐磨、耐腐蝕、防水和尺寸穩定性好等優點。在制造過程中加入阻燃劑，可使木塑復合材料具有一定的阻燃性，因此，可將其應用在具防火要求的公共家具設計中。此外，木塑制品本身同時具有可回收性、良好的經濟性和環保性。比如在北京奧運會的工程建設中[8]，就大量利用了這種環保的木塑復合材料（圖7）。
3木塑公共家具設計實踐
3.1木塑露天桌椅
在加工過程中添加了阻燃劑的木塑復合材料具有優良的阻燃性能，適用于公共場所。這里把木塑復合材料設計成長短不一的條狀板，以點、線、面的概念，構成木塑露天桌椅（圖8）。整套桌椅統一采用金屬作為底架，條狀木塑板作為面板材料，營造出空間環境的整體感。在材料上，木塑復合材料的凹凸肌理與金屬的精致肌理形成對比，木塑復合材料的溫暖感與金屬的冷峻感形成視覺感受上的對比。同時，不同色彩的金屬與木塑復合材料的組合也可呈現出不同的視覺效果（圖9），為人們的公共場所營造出溫暖、清新、自然的現代感。在結構上，零件之間采用可拆裝的螺釘連接，既方便安裝，又可以降低運輸成本。另外，玻璃下層可置菜單或廣告單（圖10），便于現代商業化宣傳。
3.2木塑書架
這款供圖書館使用的六層雙柱雙面木塑書架（圖11），在外觀造型上，立柱部分處理成深色，旁板和層板處理成淺色，進行深淺色彩搭配，以塑造書架的平衡感。立柱設計成四面均帶凹槽的結構，用于旁板的嵌入，既方便使用時的安裝，同時使凹凸肌理成為一種裝飾。立柱頂部的裝飾件采用模壓技術制成，可標準化批量生產。在加工工藝上，書架的立柱、旁板和層板均采用擠出成型工藝進行生產，利用木塑復合材料的凹凸肌理完成立柱與旁板、旁板與擱板的搭接（圖12），減少了五金連接件的使用。在功能上，結合人體工效學原理，考慮到旁板橫向凹凸肌理的需要和擠出成型工藝中幅面的限制，將旁板設計成多段拼搭結構，根據書籍的尺寸大小，其凹凸肌理按照比例進行合理設計，利于層板的高度調節，方便圖書館中不同尺寸大小的圖書擺放。此外，旁板的雙面凹凸肌理設計，使相鄰兩書柜柜體共用同一塊旁板，一方面可根據室內空間的大小對書架數量進行調整，滿足其在功能上的延伸，同時可充分利用空間資源，有效降低生產成本。
3.3等候椅與花壇
據調查，生活中等候場所（如火車站候車廳）的候車椅大部分為金屬材質，這種材質雖強度較高，但因候車場所一般人流量比較大，對家具的耐久性自然要求比較高，金屬表面掉漆以及生銹等后期維護工作并不易進行。并且金屬制等候椅常給人冰冷的視覺感受，其舒適性也有待提高。相比較而言，木塑復合材料繼承了木材和塑料的雙重性質，具有溫和自然的視覺和觸覺感受，且它的強度并不遜于金屬。因此可將其運用于人流量比較大的公共場所，進行如下設計。這款木塑休息椅（圖13）刪繁就簡，沒有多余的裝飾，造型簡潔。等候椅底部為金屬支架，椅面為木塑材料組成的等腰梯形。等腰梯形的座面設計是為了便于使用者根據空間大小來調節休息椅的長度（圖14），利用等腰梯形的特性，休息椅的長度延伸可以更顯自然。在色彩上，木塑復合材料在生產過程中通過增加著色劑可以造出各種色彩的產品，這款公共場所的休息椅正是運用這一特性，設計出彩虹般色彩的椅子，為等候場所增添幾分色彩和樂趣。結構上采用螺釘連接。此外，設計的配套花壇（圖15），既可以給等候場所帶來幾分自然的氣息，還保護了座椅的端面。花壇的數量可根據場所需要自由調整（圖16）。
4結語
畢業設計是高職復合材料專業教學計劃的組成部分，是實踐教學的重要環節之一，是學生在校期間對所學復合材料專業知識的綜合應用，是提升學生專業技能、分析解決問題以及對科技論文撰寫能力的一次有效鍛煉，同時其也是畢業生們從學校走向社會，對所學基礎課程知識、專業課程知識和各種綜合能力接受全面檢驗的一個重要階段。畢業設計的質量是衡量高職院校人才培養質量以及教育教學水平的一個重要指標，特別是在目前高職院校教學評估和巡視診斷工作中，畢業設計更是檢查評估的重點。
2高職復合材料專業畢業設計存在的問題
2.1學校方面
①畢業設計時間短，與就業實習時間有沖突。高職復合材料專業按人才培養方案將畢業設計安排在第五學期，共八周時間。但這段時間也正是畢業生找工作，簽訂就業協議的時間。很多學生一旦找到了合適的崗位后，便立即與用人單位簽訂合同，出去頂崗實習，例如12級專業就有20名左右學生與菲舍爾航空部件公司簽訂就業協議，提前進廠頂崗實習。學生不在學校，這給畢業設計指導帶來了很多的阻礙，指導教師只能通過電話、短信、郵件等方式和學生進行聯系，無法進行面對面指導與交流，論文指導效果非常不好。有些學生離校后更換手機號碼，不主動和指導教師聯系，造成教師根本無法聯系上指導學生，更不要談就論文進行定期指導了。
②開展畢業設計的實踐條件不足。畢業設計的選題大致為復合材料成型與膠接兩個方向，學校雖然有一定的復合材料的成型和膠接的實驗實訓條件，但由于場地小，設備缺乏，無法滿足專業學生的畢業設計要求，因此學生的畢業設計完成大多是參考相關文獻進行工藝設計，只是理論上的分析，不僅學生完成困難，而且沒有具體的工藝實訓過程操作，內容空洞。
2.2教師方面
①師資匱乏，教師指導壓力大。指導教師相對于學生的數量嚴重不足，教師指導壓力大，無法保證對每位學生畢業設計進行有效的指導。畢業生忙于就業和實習，對于畢業設計不上心，加之高職學生基礎薄弱，專業論文撰寫的能力不強，所以老師指導起來更是壓力倍增。教師在指導畢業設計同時還要完成相對較多的教學任務，往往會精力分散，指導學生又多，導致指導效果不佳。
②選題理論化，部分與生產實踐脫節。雖然專業教師均具備碩士學位，專業理論水平高，但多半缺乏企業工作經歷，不能及時準確把握企業動態和職業崗位的需求，因此在畢業設計選題上很多老師多半采取由學生自主選擇畢業設計課題或讓學生參與自己的立項科研課題，而未考慮學生職業崗位的需求。因此選題理論化，與生產實際脫節。
2.3學生方面
①對于畢業設計積極性不高。在畢業設計期間，很多學生忙于找工作和提前進入企業實習，對于畢業設計積極性不高，得過且過。學生常常不能按時完成老師布置的畢業設計的選題和資料搜集任務，也不能參加老師定期的指導會議。對于后期的論文修改，也不能及時認真修改，很多學生都是隨意修改下，就交上來，態度不認真。還有部分同學很難聯系上，對于畢業設計任務置之不理。
②搜集、整理資料能力差。撰寫畢業設計首先應搜集相關專業資料閱讀，并進行分析和整理，隨后才能開展畢業論文的撰寫。但很多學生搜集網絡資料的能力非常差，大多數學生只會使用簡單常用的搜索引擎，對于相關論文數據庫的使用和信息檢索非常陌生。同時，學生資料整理能力也有限，只會將查到的資料東拼西湊、無序堆積，缺乏邏輯性和前后的連貫性。
③畢業設計撰寫能力差。畢業設計的撰寫指導教師只起引導作用，主要給出資料搜集任務和對論文的修改意見，論文主體是由學生完成。大多數學生撰寫畢業設計能力較差，在撰寫畢業設計茫然一片，不知道如何編排結構，如何進行分層分析，邏輯推理。只是對搜集到的相關資料進行拼湊，論文內容邏輯混亂，前后層次不明，不連貫，讀起來一頭霧水。有部分學生內容與題目基本沒關系，論文格式更是五花八門，錯誤百出。
3提高畢業設計質量的途徑
3.1調整畢業設計時間，提前布置畢業設計任務
條件允許的情況下，可以把畢業設計任務提前到第四個學期的期末，在學生參加暑期頂崗實習前，進行畢業設計工作動員和任務預分配工作。要求學生在頂崗實習期間，結合自己實習的相關工作擬定畢業設計課題范圍，在相關專業崗位認真將其工藝流程、參數等進行詳細記錄的任務，并要求學生完成實習崗位工藝的相關科技文獻查詢任務，開學以書面報告形式上交給指導教師。這樣為學生后續畢業設計完成積累了素材，完成畢業設計也會順手很多。
3.2重視畢業設計選題，注重與生產實踐相結合
畢業設計的選題應在理論深度上降低要求，注重其技能性和實用性。學生可在頂崗生產實習的過程中自主選擇適合工作崗位的課題。由于學生所選課題緊貼工作崗位，有些甚至可能是單位急需解決的問題
，學生認真思考和親手操作過，對于其中的工藝流程和質量管理過程非常熟悉，因此學生的積極性會提高，參與性較強，畢業設計質量會大幅提高。比如2010級部分暑期在西安航天復合材料研究所實習的同學，選擇纏繞和模壓等與其工作相關的成型工藝作為畢業設計選題，其畢業設計就完成的非常不錯。
3.3專兼職指導教師合作，團隊指導畢業設計
面對師資力量匱乏，有經驗、有資歷的指導教師人手不足的情況，我們應充分利用校外實訓基地、頂崗實習單位的資源，采取激勵制度，擴寬教師聘請的渠道，鼓勵和吸引技術專家工程技術人員、技師等具有豐富實踐經驗的技術骨干到校擔任畢業設計指導工作。這些技術人員與我們的專職教師組成團隊，共同指導畢業設計工作，這樣既緩解了指導教師短缺的矛盾，又彌補了校內指導教師在實踐方面的不足。另外，部分提前就業實習的學生可自主選擇所在就業實習單位具有高級職稱的技術人員作為指導教師，這樣在做畢業設計時，指導教師就在身邊，可隨時指導，提高其解決實際問題的能力，也會避免老師與學生溝通障礙的問題，大大提高畢業設計指導效率和畢業設計質量。
3.4加強對畢業設計過程的監管
學校和系部對學生的畢業設計環節應加強監督管理，定期抽查，體現對畢業設計環節的重視。教研室定期組織指導教師對學生的畢業設計情況進行檢查并將各組檢查情況上報教研室。定期召開會議對各組指導情況及檢查中存在的問題進行探討，并給出下一階段指導工作的任務和具體要求。另外還可開展教師和學生的互評活動，要求教師根據學生的表現給學生打分作為最后畢業設計總評的一部分；學生也可以根據教師的指導情況給教師評分，作為對教師教學效果評價的一部分，這樣給學生增加了壓力，給教師增強了責任心。與此同時，要嚴把答辯關，對于審查教師和評閱教師共同認定合格的論文才能進行答辯，并要求每位同學必須現場答辯，答辯過程中，論文的質量和現場表現均要納入到答辯成績中。
3.5畢業設計考核評價過程化
將學生平時參加組內討論會情況、資料搜集整理工作情況、論文進度匯報工作情況、論文質量、答辯表現情況均納入畢業設計考核中，并根據相應的項目給出合理的分數。畢業設計的考評最大限度反映學生的專業知識和綜合素質水平，也使畢業設計考核工作更加合理和公平化。
4結語
四點彎曲性能測試：按照標準ASTMD6109-2005進行測試；吸水率測試：按標準GB/T17657-1999中4.6進行測試；落錘沖擊性能測試：按標準ASTMD4495-00進行測試，落球重量4.5kg；加工流變性能：在HAAKE轉矩流變儀上進行測試，溫度170℃，轉子轉速30r/min，加料量40g；SEM分析測試：制小樣條，液氮冷凍萃斷，對樣條斷面進行噴金處理。
2結果與討論
試驗配方中，添加一定比例的木粉、塑料和相容劑，其中劑總添加比例為2.7%。分別采用一步法、兩步法、三步法工藝進行試驗，其中三步法工藝造粒前劑添加比例為1.35%，造粒后再添加1.35%，按照工業化的生產流程，擠出15×50mm(厚度×寬度)實心型材。
2.1不同生產工藝對加工性能的影響從表1可以看出，在相同的溫度參數、主機轉速條件下，一步法工藝主機轉矩和熔體壓力最大，兩步法工藝最小，三步法工藝次之；從型材外觀上看，兩步法工藝和三步法工藝生產出的型材表面光滑，一步法工藝型材表面有細小的橫線裂紋；從擠出線速比較，三步法工藝是一步法工藝的1.84倍，是兩步法工藝的1.31倍。在相同的主機轉速下，主機轉矩、熔體壓力和擠出線速主要體現物料的流變性能，將一步法工藝的高混料和兩步法、三步法工藝的造粒料通過扭矩流變儀進行流變性能的測試，從表2的流變特征參數可以看出，一步法工藝由于混合后的物料沒有經過造粒塑化的過程，在型材擠出過程中，需要較長的時間才能將物料塑化熔融，一步法工藝的平衡時間最長，需要3.28min，同時一步法工藝的平衡扭矩也為最大，說明熔融物料的表觀粘度很大，流動性差，型材擠出速度慢；兩步法工藝，平衡時間適中、平衡扭矩低，說明生產時經過造粒的過程后，物料較易塑化，物料流動性好[3]；三步法平衡時間最短，平衡扭矩適中，這說明了劑分兩步添加，造粒后添加的劑損失少，縮短了塑化的時間，起到真正的作用，成型時擠出速度快，而平衡扭矩比兩步法工藝略大，可能是因為造粒過程，劑對相容劑的副反應小，使得木粉和塑料基體的結合力增強，熔體壓力增加，這是加快擠出線速的同時提高型材物理機械性能的基礎。
2.2不同生產工藝對材料性能的影響從表3可以看出，彎曲性能上比較，彎曲強度兩步法比一步法高18.4%，三步法比兩步法高19.2%，剛性(彎曲模量)也有同樣變化趨勢。落錘沖擊高度方面，兩步法比一步法高100mm，三步法比兩步法高150mm。從以上數據比較可以看出，三步法性能最好，一步法性能最差，這是因為一步法工藝物料通過高速混合機攪拌后，物料中木粉間的結合水還沒能完全排出，物料水份較多，一般在2%以上，木粉和塑料的界面結合力差，高混后物料直接通過錐形擠出機擠出型材，物料與螺桿、機筒的剪切力較小，木粉沒能均勻分散在塑料基體中，再加上錐形擠出機低速轉動，容易出現木粉聚集成團的質量問題，這也是型材表面出現裂紋的原因，同時型材的物理機械性能差。相比兩步法工藝，物料混合后再通過平行雙螺桿擠出機造粒，在強的剪切力作用下，將木粉間的結合水大部分排出，破壞木質纖維間的分子間作用力，使木粉均勻分散于塑料中，同時木粉表面羥基(-OH)與MAPE的酯基(-COO-)發生反應，改善了木粉和塑料的界面結合力[4]。所以，當型材受到外力作用下，塑料基體能有效地、均勻地通過兩者界面把應力傳遞給木粉，界面結合力的提高，型材的彎曲強度和韌性也隨之提高。三步法工藝將復合劑分兩部分添加，混料時添加一定比例劑，造粒后再添加一定比例劑，復合劑中含有一定比例的硬脂酸類外劑，例如硬脂酸鋅，在混合過程中水分的存在使MAPE產生MAH，可與硬脂酸鋅發生反應，這種反應在熱力學上比MAPE與木質纖維的偶合更容易發生，也就使得木粉和塑料的界面結合力變差[5]。在混料時添加一部分劑以滿足造粒過程中剪切和分散的需要，防止塑料的降解和木粉的碳化，相比兩步法工藝，造粒時劑量少，剪切力也大，水分容易排除，也降低硬脂酸類外劑對MAPE的影響，這樣相對兩步法提高木粉和塑料的界面結合力，型材的性能明顯提高。造粒后再添加劑進行混合以保證型材擠出表面光滑度，提高擠出線速和型材性能穩定性。從圖2不同生產工藝的30天吸水率比較可以看出，隨著浸泡時間的增加，吸水率都逐漸增加，其中采用三步法工藝生產的型材吸水率最小，30天浸泡的吸水率為1.75%，采用一步法工藝生產的型材吸水率最大，30天浸泡的吸水率為3.60%，是三步法工藝型材吸水率的2.05倍。這是因為木塑復合材料的吸水性主要是由木粉引起的，通常界面結合力差、分散越不均勻的木塑復合材料吸水率越大[4]。木粉有較強的吸水性，易吸水后與水分子之間形成氫鍵，木粉和塑料是典型的海島結構，一步法工藝木粉的分散性和界面結合力差，木粉還沒被塑料完全包裹，水分子進入兩者的間隙易與木粉形成氫鍵，吸水率增加。三步法工藝提高了木粉的分散性和界面結合力，吸水率較小。
2.3不同工藝生產的木塑復合材料SEM分析通過SEM觀察型材斷面形貌，可以客觀反映木粉和塑料的界面結合。圖3是一步法工藝生產的型材斷面形貌，可以明顯看出，斷面分布很不均勻，說明木粉并沒能在塑料中很好的分散，且出現一些小空洞，可能是由于木粉沒被塑料很好包裹造成，說明木粉和塑料界面結合較差，受到應力作用時，從界面結合處開始發生斷裂；圖4是兩步法工藝生產的型材斷面形貌，可以看出兩相分布的均勻性有較大改善，出現較多的纖維拉絲現象和小孔洞，說明兩步法工藝能使木粉在塑料中分散均勻；圖5是三步法工藝的型材斷面形貌，可以明顯看出斷面很粗糙，且出現纖維拉絲現象和深孔洞，說明三步法工藝生產的型材，不僅兩相分散均勻，而且能提高兩相的界面結合力，受到應力作用發生斷裂時，木粉被抽出形成深的孔洞。
3結論
1.1國內外研究現狀
國外對碳纖維復合材料的研究起步比較早。結合研究需要成立了相應的碳纖維復合材料研究協會，制訂了相應的測量標準、實施規范、檢測標準、施工規程等，制訂了研究發展方向，加大經碳纖維復合材料再實際中的應用研究，經過多年的研究，目前國外發達國家已經有較為成熟的碳纖維復合材料理論、研究體系和研究成果，并且通過實驗性應用獲得了第一手資料，通過大量實驗已經有了一定的應用實例。目前由于碳纖維復合材料特有的可根據工程需要加工成各種織物材料，滿足工程需要，而且織物表現出很高的強度的特點，因此碳纖維復合材料大量應用在房屋建筑工程的加固工程中、橋梁工程等的加固、維修和保養上。從研究現狀來看，我國對碳纖維復合材料的研究起步比較晚，缺少系統化、本土化的研究體系，主要理論和研究標準、方法借鑒先進國家的研究成果，缺少實際使用經驗的搜集和整理，施工規范上過于依賴國外成熟經驗，缺少本土化的實踐經驗和研究體系，研究方向主要集中碳纖維增強聚合物片材加固和修復鋼筋混凝土結構，而且應用也比較成熟。例如采用碳纖維增強聚合物片材對上海財經大學24m跨度的木結構進行加固，采用碳纖維布對天安門城樓上的大型木柱進行加固[1]；等等。單麗萍《碳纖維布在建筑結構加固中的施工措施淺析》（民營科技2012.8）研究指出，碳纖維增強聚合物加固技術是一種新型高效的土木工程加固修復技術，具有質量輕、強度高強、施工簡單等優點。并對碳纖維布在加固和維護建筑結構中的施工措施進行分析，之處隨著對新材料碳纖維(CFRP)的研究的深入，用CFRP取代鋼板作為外貼對建筑物進行加固是一種必然趨勢。并現針對碳纖維加固的原理、依據、前提進行了探討，并對施工工藝進行了簡要的論述。張勇《CFRP加固混凝土梁的凍融試驗研究》（河北建筑工程學院學報2012.1），碳纖維(CFRP)雖然在加固工程中已得到廣泛應用，但其長期的加固性能尚未得到證實。尤其在我國北方較寒冷地區，因此研究凍融循環對碳纖維加固的混凝土構件的影響。試驗研究顯示碳纖維基本能夠滿足寒冷地區的加固要求。舒亞《碼頭改造工程中碳纖維加固技術的運用》（水利建設與管理2014.3）一文中研究指出：伴隨著材料研究的深入，混凝土結構的加固技術也日益提高，結合工程實例，闡述在碼頭改造工程中如何將碳纖維加固技術運用到水工結構物的主要受力構件，為碼頭水工結構物的加固修復帶來新的舉措，保障了碼頭水工建筑物的安全。整體上來說，碳纖維復合材料在土木工程中的使用研究目前基本集中在混凝土結構的修復和加固上，相信隨著研究的深入，碳纖維加固技術在土木工程結構的運用日益廣泛。
1.2最新研究進展和趨勢
日本開發研制成功一種帶有鋁合金接頭碳纖維聚合卷管。研究發現這種聚合卷管具有高效的結構體系，在實際應用中可以獲得特殊的建筑效果[1]。也有學者提出利用碳纖維優良的導電性，通過相應手段監測碳纖維復合材料加固部位導電性能的變化情況，實現對對土木建筑物或橋梁等的無創口健康監測和診斷，而目前利用碳纖維優良的導電性，實現對建筑結構的實時監測應用研究不多，鄭立霞《局部疊層碳纖維水泥基材料的應變電阻效應研究》（四川大學學報(工程科學版)2011.2）研究指出利用不同將碳纖維所具有的特有的導電特性，將不同碳纖維取代鋼筋加入普通混凝土中，普通混凝土便成為具有自診斷功能特性的智能混凝土。利用這些功能特性可望實現土木工程結構和基礎設施的健康監測。并通過實驗研究局部疊層碳纖維取代鋼筋形成的三點彎曲梁在單調和循環拉應力作用下電阻的變化規律，分析了局部疊層碳纖維水泥基材料的應變-電阻效應，在此基礎上進行橫向對比，實驗結果表明，局部疊層碳纖維水泥基材料的應變靈敏系數是連續碳纖維水泥基材料應變靈敏系數的近23倍，但穩定性要差一些；局部疊層碳纖維水泥基材料的電阻和拉伸應變成正比例，因此利用這一特性把可望把局部疊層碳纖維用于土木工程，便于實現在結構和基礎設施的健康監測。
2碳纖維復合材料在構件承載力不足的情況下的應用
雖然在土木工程施工過程中在施工階段，從上到下有嚴格的施工規范和要求，但是實際過程中卻常常存在由于施工管理不嚴、施工人員能力缺陷、致使施工質量不能達到要求，特別是混凝土構件承載力不足導致在建工程或建成工程使用時在安全隱患，存在一定的潛在質量風險，可能導致傷害事故的發生，在這種情況下，如何在不拆除現有混凝土結構的條件下對混凝土構件進行范圍內的加固和修復是要解決的問題，使用碳纖維復合材料為主要原料的纖維增強聚合布進行加固，可以在不毀壞現有結構的基礎上，使混凝土結構得到理想的增補效果。加上纖維增強聚合布施工過程中無需任何重型機械，施工空間不受限制的優點，因此在維護和加固現有建筑中得到大量應用。
2.1碳纖維復合材料在民用建筑加固方面的應用
由于碳纖維增強聚合布的材料性能的特點，碳纖維增強聚合布大量應用在民用建筑中，如梁、板、柱、頂、梁腹裂縫發展過大的構件加固中。碳纖維增強聚合布加固可有效控制裂縫的發展。在使用碳纖維復合材料對不同部位進行加固時，操作手段、方法有一定差異。目前通常使用碳纖維布對鋼筋混凝土裂縫等進行加固時首先選取合適粘合劑，以免造成粘合不緊密，加固效果差，在此基礎上注意粘貼在混凝土裂縫處。在對鋼筋混凝土抗彎構件進行加固時，通常采用特殊粘合劑將碳纖維布粘貼于混凝土構件強力受拉區，通過碳纖維布增加受拉區域強度，實現碳纖維布分擔工程結構中混凝土鋼筋的承受拉力，提高混凝土構件的抗彎承載力和受拉承載力。碳纖維復合材料加固損傷的受彎構件時，結果表明，通過碳纖維布的加固，檢驗結果顯示，加固部位剛度恢復非常顯著，加固部位強度和加固量、損傷程度具有一定關系，通過加固，兩者都有不同程度的改善提高。在工程中使用碳纖維復合材料進行抗剪力加固時，一般要求將碳纖維復合材料粘貼于加固構件的受剪力區，力求形成整體的拉力，促使碳纖維復合材料的作用類似于箍筋，從而形成一定的加固力量，有效控制混凝土結構裂縫的進一步發展。目前研究結果表明，理論上推算碳纖維復合材料的隨著外界條件變化應變發展比較緩慢，在實踐中用于加固混凝土構件時，碳纖維復合材料達到的最大應變值比較小。在加固混凝土構件屈服后，碳纖維復合材料逐漸取代混凝土構件箍筋的作用逐，從而有效提高構件抗剪承載力，碳纖維復合材料對工程質量提高程度與加固方式、加固量、帶間距及粘貼層數密切相關。因此實踐中使用碳纖維復合材料對一定的混凝土結構進行維修和加固時，要區別對待，不同位置、強度的部件進行加強所需粘貼量不同，過多過少都不利于加固效果的最優化，如粘貼過量碳纖維增強聚合布，可能會導致不能充分的發揮碳纖維增強聚合布的優勢。由于碳纖維增強聚合布的可設計性的優勢它與所加固構建之間粘貼比較緊密，可以在不改變現有建筑外觀形狀的基礎上進行整體加固，因此在一些對整體構件加固質量要求比較高，碳纖維聚合布在得到大量應用，如對歷史建筑的搶救、保護和維護和原有建筑，同時構件的整體抗震性能得到提高。
2.2橋梁建設加固方面碳纖維復合材料的應用
由于碳纖維復合材料的使用特點，碳纖維增強聚合布可以應用在橋梁加固方面。如磨損、裂縫、局部塌陷的橋面，可以在保持現有混凝土構件的情況下，通過適當修補后加貼碳纖維增強聚合布，從而提高橋面堅固程度和增加使用壽命，如一般采用將碳纖維增強聚合布粘貼于橋面板下面，在提高橋面整體平整的基礎上可以增強橋面板的抗彎及抗剪能力，延長橋梁使用壽命，目前碳纖維復合材料在橋梁建設方面的用途主要有兩類，現有橋梁的加固方面和新橋梁的建設使用。在橋梁加固方面碳纖維復合材料主要用于混凝土橋梁的基本構件、節點、裂縫受彎構件、抗彎構件等的加固，加固的目的主要是提高橋梁的面板、構件的抗彎、受彎、抗剪、軸向抗壓承載力等，橋梁建設加固方面碳纖維復合材料的應用在國外應用廣泛，我國在這方面的工程實踐是在引進吸收國外先進經驗的基礎上，結合我國橋梁工程和新材料發展狀況，2003年7月對1971年建成的“寶成橋”進行了加固維修。提高了大橋承載強度，同時對大橋基本構件提供了抗裂防腐的保護作用[2-5]。但是碳纖維增強聚合布加固混凝土橋柱、橋梁時，應注意原有混凝土構件橫向膨脹性能促使外包碳纖維增強聚合布的局部環向剛度增大，導致混凝土原有構件的脆性破壞，因此在應用碳纖維增強聚合布維修橋梁加固混凝土柱時要注意完全粘貼整個構件。
3結論和建議
GB/T1447的Ⅱ型試樣，在測試σT1、σT2時，試樣寬度為25mm，對0°纖維、0°纖維占多的復合材料或碳纖維等高性能纖維復合材料，破壞載荷較大，經常導致加強片脫落致使無法繼續加載，增加測試的難度。GB/T3354、ISO527-5和ASTMD3039，試樣寬度為15mm，對于一些織物增強復合材料，由于織物的尺寸效應對測試結果有較大影響。上述各試驗方法均使用端部加強片，加強片的目的是試圖以最小的應力集中將來自夾頭的載荷分布到試樣上。然而設計不當的加強片界面將使破壞發生在鄰近加強片的部位，導致非常低的測試強度值。膠接加強片的膠粘劑對結果的影響遠大于加強片的角度。成功的設計是采用足夠韌性的膠粘劑而不是加強片的角度［4］。GB/T1458和ASTMD2290無法測得泊松比和σT2，得到的σT1值離散較大。綜上，對0°纖維、0°纖維占多的復合材料或碳纖維等高性能纖維復合材料，建議按GB/T3354、ISO527-5和ASTMD3039試驗，對性能較低或一些織物增強復合材料，建議采GB/T1447的Ⅱ型試樣，按GB/T1447試驗。
2剪切
GB/T3355、ISO14129和ASTMD3518均利用±45°層合板拉伸試驗，得到復合材料面內剪切響應，該試驗方法具有測試試樣簡單、不需要夾具以及采用引伸計進行應變測試的特點。并已證明和其他剪切試驗方法的模量測試具有良好的一致性。盡管很多人認為試樣的應力狀態可能不“純”，但它的響應確實模擬了結構層合板中的實際應力狀態和鋪層相互的作用，對于設計者來說是比較實用的［4］。GB/T3355、ISO14129和ASTMD3518僅適用±45°均衡對稱鋪層的層合板試樣。在整個工作段存在面內正應力分量，且在自由邊界處存在著復雜的應力場，因此所計算的破壞剪應力值并不是材料的剪切強度值。特別是在大變形時，隨著應變的增加導致纖維方位逐漸變化，逐漸偏離纖維方位假設。ISO14129和ASTMD3518都規定在5%剪應變時終止試驗，以5%剪應變時的剪應力作為極限剪切強度，GB/T3355-2005對此沒有規定，在新修訂的GB/T3355中已作了相應的修改。ASTMD5379和我國標準《聚合物基復合材料剪切性能V型缺口梁試驗方法》(報批稿)，有一比較突出的優點，不僅可測得G12、τ12，通過改變試樣的方向，還可測得G21、G13、G23、G31和G32。從圖2試樣的剪力圖和彎矩圖可以看出，試樣工作區處于恒剪力而彎矩為零的區域，V型缺口影響沿加載方向的剪應變，使剪應力分布更加均勻。剪力分布的均勻度為材料正交各向異性的函數，在［0/90］ns類型層合板上已經獲得最佳的所有面內剪切結果［4］。然而試樣工作段處于恒剪力而彎矩為零僅是理想狀態，實際情況是夾具對試樣施加的是分布載荷，它會對剪應變的分布和正應力分量產生影響，該影響對［90］n、含±45°鋪層試樣特別不利［4］。加載過程中可能發生試樣的扭轉，扭轉影響強度，特別是模量的試驗結果。GB/T28889、ASTMD7078與ASTMD5379有很多相似之處。GB/T28889、ASTMD7078大大改善了ASTMD5379對［90］n、含±45°鋪層試樣特別不利的狀況。加載過程中的扭轉，特別是試樣兩邊螺栓的扭力不一致時，對試驗結果有較大影響。試樣缺口處的寬度達31mm，對某些層合板，難以加載至破壞的現象時有發生。ISO15310要求有特殊的試驗夾具，加載點定位困難，不適合于獲取剪切強度數據。ASTMD4255要求有特殊的試驗夾具，結果易受試樣加工缺陷影響，所得的數據離散較大。ASTMD5448的試樣為纖維纏繞圓管，試樣制備的費用高，端部夾持處存在應力集中，容易造成在夾持區內破壞。GB/T1450.1、JC/T773和ISO14130僅能測得層間剪切強度，不能測得剪切響應。GB/T1450.1試樣型式存在應力集中，所得的數據離散較大。綜上，測G12、τ12時，建議按GB/T3355、ISO14129、ASTMD3518和ASTMD5379試驗，并在5%剪應變時終止試驗;測［0］ns、［0/90］ns層合板的剪切參數時，按ASTMD5379試驗;測［90］ns、含±45°鋪層或織物增強層合板剪切參數時，按GB/T28889、ASTMD7078試驗。
3壓縮
除試樣加工影響外，受試樣幾何尺寸、對中和夾具的影響，采用不同的方法，所測得的壓縮強度是不同的。其中夾具設計和加工精度尤為重要，夾具的過度約束可能遏制某些實際的破壞模式，導致測試值偏高;但如沒有合適的約束，會發生試樣端部開花、屈曲等破壞，導致測試值偏低。所有標準僅給出夾具的型式，沒有規定夾具的材質、尺寸、加工精度等細節，因此使用者需根據經驗、摸索等設計加工合適的夾具。GB/T3856、GB/T5258、ISO14126和ASTMD3410圓錐形剪切加載夾具存在試樣安裝和應變測量難度較大的問題。GB/T3856沒有規定在測試過程中判別試樣是否彎曲或屈曲，且試樣寬度僅為6mm，對一些材料存在尺寸效應，影響測試結果。GB/T5258和ISO14126給出了端部加載夾具，該夾具僅適用低性能的材料，如短纖維復合材料、連續纖維復合材料較弱的方向。GB/T3856和GB/T5258沒有規定模量的取值范圍，期望修訂時增加。GB/T5258和ISO14126的聯合加載以及ASTMD6641的聯合加載，試驗方法依賴于試樣與夾具間的高摩擦系數。GB/T1448要求試樣厚度為4mm以上，更適合面外壓縮性能測試。綜上，測定面內壓縮強度σc1和σc2時，建議采用剪切加載方式，按GB/T5258、ISO14126和ASTMD3410進行試驗;測定面外壓縮強度σc3時，按GB/T1448進行試驗。
4層間拉伸
復合材料層間拉伸的國外標準并不多，較為成熟的標準方法有ASTMD7291。我國尚沒有制訂測定層間拉伸模量E3的標準，GB/T4944僅能測定層間拉伸強度，不能測定E3。因此，期望制定測定E3的國家標準，或在修訂GB/T4944時增加測定E3。
5結論和建議
高職復合材料工程技術專業是培養具備良好的職業素養，掌握復合材料科學理論基礎及復合材料專業技能，掌握復合材料制備技術，重點掌握高性能纖維增強樹脂基復合材料的制備技術，具有復合材料成型操作能力，能夠從事復合材料制造技術操作的高素質技能型專門人才。高職院校的人才培養模式可以通過利用學校和企業兩種不同的教育環境和教育資源，采用課堂教學與學生參加實際工作有機結合，來培養適合不同用人單位需要的應用型人才的教學模式。開展以就業為導向，采用“校企合作，工學結合”的人才培養模式培養學生。
2高職復合材料工程技術專業課程體系的構建
高職復合材料工程技術專業應該依據產業背景調研和人才需求調研，按照職業崗位和培養規格的要求構建課程體系和課程標準。根據復合材料企業調研結論，首先對工作崗位的典型任務進行分析，提煉出崗位職業能力，結合行業標準，構建出復合材料工程技術專業的課程體系，課程體系應該圍繞著三大職業崗位構建：復合材料成型操作崗位：以復合材料結構設計、成型工藝、成型設備為基礎，具備復合材料制造技術操作能力。復合材料膠接操作能力：以復合材料樹脂基體、膠接工藝為基礎，具備復合材料連接操作能力。復合材料檢測與修補技術能力：以復合材料檢測技術、修補技術為基礎，具有復合材料檢測與修補的能力。
3高職復合材料工程技術專業建設的實施與保障條件
3.1專任教師應具備條件專任專業教師一方面具備本專業或相近專業大學本科以上學歷（含本科）；另一方面必須有一定的企業經歷，具有“雙師”素質；專任實訓教師要具備專業高級工以上的資格證書（含高級工）或工程師及其以上職稱。專業帶頭人必須是雙師型教師，職稱應在副高職稱以上，接受過職業教育教學方法論的培訓，具有開發職業課程的能力；校外兼職教師應具備高級工或工程師以上職稱，具備豐富的實踐經驗和較強的專業技能；其中企業兼職教師占教師總數的比例不低于50%。
3.2實踐教學條件高職復合材料工程技術專業實訓基地必須滿足復合材料成型技術、復合材料模具設計與制造、熱壓罐操作及復合材料成品檢測的基本實踐教學條件，讓學生在一個真實的職業環境下按照未來專業崗位（群）對基本技能的要求，得到實際操作訓練和綜合素質的培養。復合材料成型技術是教學研究的重點，也是培養學生的主要途徑。實訓基地應該包括小型熱壓罐、烘箱、清潔操作間、復合材料加工設備、復合材料檢測儀器等基本實踐教學設備，一方面能滿足生產的要求，又能完全滿足教學任務，而且能夠開展材料性能試驗、制作試驗件。同時高職院校發展復合材料工程技術專業，還必須加強校企合作，加大校外實訓基地合作的深度和廣度。通過校外實訓基地的建設，安排學生在企業進行專業對口頂崗實習，以利于學生掌握崗位技能，提高實踐能力，縮短他們的工作適應期，提高學生的社會競爭力。
4高職復合材料工程技術專業未來發展思考
