此技术涉及到一种金属微丝增强热固性塑料，特别是涉及一种连续玻璃包覆金属微丝增强酚醛树脂及其成形工艺。
背景技术：
纤维增强聚合物基复合材料是由增强纤维材料，如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，与基体材料经过缠绕，模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。由于纤维增强复合材料具有如下特点：(1)比强度高，比模量大；(2)材料性能具有可设计性；(3)抗腐蚀性和耐久性能好；(4)热膨胀系数与混凝土的相近。这些特点使得纤维增强复合材料能满足现代结构向大跨、高耸、重载、轻质高强以及在恶劣条件下工作发展的需要，同时也能满足现代建筑施工工业化发展的要求，因此被越来越广泛地应用于各种民用建筑、桥梁、公路、海洋、水工结构以及地下结构等领域中。玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维这几种常用纤维属于无机纤维或有机纤维，对提高复合材料的韧性、塑性有限。而金属纤维增强由于金属与聚合物的相容性低，导致复合界面结合强度偏低，无法充分发挥金属纤维的增强效果。
技术实现要素：
本发明是为了解决金属纤维与聚合物基体材料界面的不相容，导致复合界面结合强度不高的问题，提供一种连续玻璃包覆金属微丝增强热固性酚醛树脂及其成形工艺，本发明的技术解决方案是：复合材料的基体为带羟甲基的酚醛树脂，增强材料为熔融纺丝法制备的连续玻璃包覆金属微丝，芯丝材质为铁基合金或铁基非晶合金，金属芯丝直径为0.005-0.05mm，包覆层材质为石英玻璃，包覆层厚度为0.005-0.05mm，金属微丝增强方向可为单向、双向或多向。
上述玻璃包覆金属微丝增强酚醛树脂的成形工艺如下：
1）玻璃包覆金属微丝经表面清洗后，在玻璃粗化液中处理2-15min，粗化液组成为，氢氟酸50-300ml/L、氟化铵100-300g/L，硫酸2-5ml/L，缓蚀剂微量，水余量；
2）粗化后的玻璃包覆金属微丝经在水中超声波清洗2-10min，然后烘干；
3）将烘干后的玻璃包覆金属微丝整平、压平，然后预浸制成玻璃包覆金属微丝布，其中，预浸胶配比为酚醛树脂35-60%wt，酚醛树脂中苯酚与甲醛的摩尔之比为1-3，固化剂2-10%，溶剂余量，凝胶温度100-170℃，凝胶时间2-10min，
4）采用手糊成型、模压成型或缠绕成型法，制成连续玻璃包覆金属微丝增强酚醛树脂复合材料，所述复合材料的玻璃包覆金属微丝布的排列方向可以为单向、双向或多向；
5）复合材料的固化，固化温度为150-200℃，固化时间0.2-1.5 h，层压成型时压力控制为10-20MPa，模压成型时压力控制为20-40MPa。
本发明的优点：
1）采用了玻璃粗化工艺，使玻璃表面产生凸凹不平，提高了玻璃与酚醛树脂的界面结合强度，提升了复合材料的力学性能；
2）采用熔融纺丝法制备的玻璃包覆金属微丝，由于复合时金属与玻璃均处于熔融状态，原子扩散能力强，金属微丝与玻璃包覆层之间的界面结合强度高，且由于尺寸效应玻璃包覆层具有很高的柔性，不会与金属非晶微丝之间发生剥壳、脱落等现象，金属芯丝与玻璃包覆层之间界面结合强度高，且玻璃包覆金属微丝为连续性高强纤维，因此很容易实现特定设计方向的增强效果；
3）铁基合金或铁基非晶合金微丝除具有高强、高弹性模量、还具有导电和优异的磁性能，能使复合材料具有一些无机、有机或其它金属纤维增强所不能获得的特殊性能。
具体实施方式：
以下结合实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：玻璃包覆不锈钢微丝单向增强酚醛树脂复合板的成形
上述复合材料的制备工艺如下：
1）玻璃包覆不锈钢微丝的表面处理，其中不锈钢芯丝材质为306L，包覆层材质为石英玻璃，包覆微丝直径为0.025-0.03mm，金属芯丝直径为0.008-0.012mm，微丝经表面清洗后，在玻璃粗化液中处理4 min，粗化液组成为，氢氟酸180 ml/L、氟化铵125 g/L，硫酸2 ml/L，缓蚀剂0.5 g/L，水余量；
2）粗化后的玻璃包覆不锈钢微丝在去离子水中超声波清洗10 min，然后烘干；
3）采用滚筒缠绕法制备玻璃包覆不锈钢微丝布：将粗化后的玻璃包覆不锈钢微丝整平、压平，然后预浸制成玻璃包覆不锈钢微丝布，玻璃包覆不锈钢微丝的平均间距为0.5mm，凝胶温度为150℃，凝胶时间5min，其中预浸胶配比为，酚醛树脂50±3%，酚醛树脂中苯酚与甲醛摩尔比为1:1，六次甲基四胺4%，二氯乙烷余量；
4）采用手糊成型法，制成5层玻璃包覆不锈钢微丝增强热固性塑料复合板，所述复合材料的玻璃包覆金属非晶微丝布的排列方向为单向；
5）固化工艺参数为：固化温度180℃，固化时间40min，层压压力为10MPa。
实施例2：玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝双向增强酚醛树脂复合板的成形
上述复合材料的制备工艺如下：
1）玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝的表面处理，其中芯丝材质为FeCoSiB非晶合金，包覆层材质为石英玻璃，包覆微丝直径为0.025-0.03mm，金属芯丝直径为0.008-0.012mm，微丝经表面清洗后，在玻璃粗化液中处理2 min，粗化液组成为，氢氟酸180 ml/L、氟化铵125 g/L，硫酸2 ml/L，缓蚀剂0.2 g/L，水余量；
2）粗化后的玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝在去离子水中超声波清洗10 min，然后烘干；
3）采用滚筒缠绕法制备玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝布：将粗化后的玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝整平、压平，然后预浸制成玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝布，玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝的平均间距为0.5mm，凝胶温度为140℃，凝胶时间8min，其中预浸胶配比为，酚醛树脂45±3%，酚醛树脂中苯酚与甲醛摩尔比为6:7，六次甲基四胺4%，二氯乙烷余量，
4）采用手糊成型法，制成6层玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝增强热固性塑料复合板，所述复合材料的玻璃包覆FeCoSiB非晶合金微丝布双向垂直交错铺设；
5）固化工艺参数为：固化温度180℃，固化时间50 min，层压压力为10MPa。