復(fù)合材料原理 緒論

1、整理ppt整理ppt主要內(nèi)容主要內(nèi)容 材料的發(fā)展與人類文明進(jìn)步材料的發(fā)展與人類文明進(jìn)步1 復(fù)合材料定義、種類、發(fā)展復(fù)合材料定義、種類、發(fā)展2 復(fù)合材料特點(diǎn)與性能復(fù)合材料特點(diǎn)與性能3 本課程研究的范圍本課程研究的范圍4 學(xué)習(xí)本課程的意義和要求學(xué)習(xí)本課程的意義和要求5整理ppt主要內(nèi)容主要內(nèi)容1. 什么是復(fù)合材料？2. 復(fù)合材料特點(diǎn)？整理ppt材料是現(xiàn)代文明的基石材料是現(xiàn)代文明的基石 材料、能源、信息和生物技術(shù)是現(xiàn)代科技四大支柱，將人類物質(zhì)文明推向新階段。材料是人類社會進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)和先導(dǎo)，是人類進(jìn)步的里程碑。整理ppt材料是文明的標(biāo)桿材料是文明的標(biāo)桿 石器時(shí)代 青銅時(shí)代 鐵器時(shí)代信息時(shí)代整理pp

2、t材料是文明的標(biāo)桿材料是文明的標(biāo)桿整理ppt材料是文明的標(biāo)桿材料是文明的標(biāo)桿整理ppt材料的發(fā)展材料的發(fā)展復(fù)合材料是金屬、陶瓷、高分子等均質(zhì)材料發(fā)展的必然結(jié)果。復(fù)合材料是金屬、陶瓷、高分子等均質(zhì)材料發(fā)展的必然結(jié)果。整理ppt材料的分類材料的分類按化學(xué)組成（或基本組成）分類：按化學(xué)組成（或基本組成）分類：1. 金屬材料金屬材料2. 無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料3. 高分子材料（聚合物）高分子材料（聚合物）4. 復(fù)合材料復(fù)合材料整理ppt材料的分類材料的分類 金屬材料是由金屬元素組成的金屬材料是由金屬元素組成的材料。分為由一種金屬元素組成的材料。分為由一種金屬元素組成的單質(zhì)（純金屬）；由兩種或以上

3、金單質(zhì)（純金屬）；由兩種或以上金屬元素或金屬與非金屬元素構(gòu)成的屬元素或金屬與非金屬元素構(gòu)成的合金。合金分為固溶體和金屬間化合金。合金分為固溶體和金屬間化合物合物。金屬材料金屬材料整理ppt材料的分類材料的分類無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料 無機(jī)非金屬材料是由硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、無機(jī)非金屬材料是由硅酸鹽、鋁酸鹽、硼酸鹽、磷酸鹽、鍺酸鹽等原料和（或）氧化物、氮化物、碳磷酸鹽、鍺酸鹽等原料和（或）氧化物、氮化物、碳化物、硼化物、硫化物、硅化物、鹵化物等原料經(jīng)一化物、硼化物、硫化物、硅化物、鹵化物等原料經(jīng)一定的工藝制備而成的材料。是除金屬材料、高分子材定的工藝制備而成的材料。是除金屬材料、高分子材料

4、以外所有材料的總稱。與廣義的陶瓷材料含義等同料以外所有材料的總稱。與廣義的陶瓷材料含義等同。無機(jī)非金屬材料種類繁多，用途各異，目前還沒有。無機(jī)非金屬材料種類繁多，用途各異，目前還沒有統(tǒng)一完善的分類方法。統(tǒng)一完善的分類方法。一般分為傳統(tǒng)的（普通的）和一般分為傳統(tǒng)的（普通的）和新型的（先進(jìn)的）無機(jī)非金屬材料兩大類。新型的（先進(jìn)的）無機(jī)非金屬材料兩大類。 整理ppt材料的分類材料的分類-無機(jī)非金屬材料無機(jī)非金屬材料整理ppt材料的分類材料的分類有機(jī)高分子材料（高聚物）有機(jī)高分子材料（高聚物） 高聚物是由一種或幾種簡高聚物是由一種或幾種簡單低分子化合物聚合成的分子單低分子化合物聚合成的分子量很大的化合

5、物。高聚物的種量很大的化合物。高聚物的種類繁多，性能各異，分類方法類繁多，性能各異，分類方法多樣。按多樣。按來源來源分為天然高分子分為天然高分子材料和合成高分子材料；按材料和合成高分子材料；按性性能和用途能和用途分為橡膠、纖維、塑分為橡膠、纖維、塑料和膠粘劑等。料和膠粘劑等。 整理ppt材料的分類材料的分類復(fù)合材料復(fù)合材料 復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)或組織結(jié)構(gòu)不同的材復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)或組織結(jié)構(gòu)不同的材料組合而成。料組合而成。是多相材料，主要包括基體相和增強(qiáng)相。是多相材料，主要包括基體相和增強(qiáng)相?；w相是連基體相是連續(xù)相材料，作用是把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并傳

6、遞應(yīng)續(xù)相材料，作用是把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并傳遞應(yīng)力；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材力；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。復(fù)合材料既保持原材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)料）的作用。復(fù)合材料既保持原材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。使各組分的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。 整理ppt材料的分類材料的分類-復(fù)合材料復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料整理ppt材料的分類材料的分類-復(fù)合材料復(fù)合材料整理ppt材料的分類材料的分類-復(fù)合材料復(fù)合材料復(fù)合材料-隱形飛機(jī)上

7、的特殊材料復(fù)合材料產(chǎn)品在化工、石油、建筑、體育、國防、航空航天工業(yè)包括神州系列載人飛船等高端技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用整理ppt材料的分類材料的分類-復(fù)合材料復(fù)合材料F-22軍用飛機(jī)軍用飛機(jī)整理ppt材料的分類材料的分類-復(fù)合材料復(fù)合材料整理ppt復(fù)合材料的定義復(fù)合材料的定義復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的單一材料，通過復(fù)合材料由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的單一材料，通過不同復(fù)合方法得到的宏觀多相材料。不同復(fù)合方法得到的宏觀多相材料。是多相材料，主要包括是多相材料，主要包括基體相和增強(qiáng)相。基體相和增強(qiáng)相?；w相是連續(xù)相材料，作用是把改善性能基體相是連續(xù)相材料，作用是把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并

8、傳遞應(yīng)力；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并傳遞應(yīng)力；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。復(fù)（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。復(fù)合材料既保持原材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分合材料既保持原材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。 區(qū)別于混合材料的特征是區(qū)別于混合材料的特征是多相結(jié)構(gòu)，存在復(fù)合效應(yīng)多相結(jié)構(gòu)，存在復(fù)合效應(yīng)。整理ppt復(fù)合材料的組成復(fù)合材料的組成l 復(fù)合材料主要由復(fù)合材料主要由基體和增強(qiáng)體基體和增強(qiáng)體（對功能材料稱功能體）組（對功能

9、材料稱功能體）組成成l 基體：連接增強(qiáng)體、傳遞載荷、分散載荷基體：連接增強(qiáng)體、傳遞載荷、分散載荷l 增強(qiáng)體：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中主要起承受載荷的作用。增強(qiáng)體：結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料中主要起承受載荷的作用。l 功能體：賦予復(fù)合材料一定的物理、化學(xué)功能。功能體：賦予復(fù)合材料一定的物理、化學(xué)功能。整理ppt復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類 （1）基體種類）基體種類樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料。樹脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料。（2）增強(qiáng)材料）增強(qiáng)材料 形狀：顆粒、晶須、纖維、織物形狀：顆粒、晶須、纖維、織物 類型類型: 無機(jī)和有機(jī)材料無機(jī)和有機(jī)材料 （3）用途）用途 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、功

10、能復(fù)合材料。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料、功能復(fù)合材料。整理ppt復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類 樹脂基樹脂基 基體材料基體材料 金屬基金屬基 陶瓷基陶瓷基 粒子狀粒子狀 增強(qiáng)劑增強(qiáng)劑纖維狀纖維狀 層狀層狀 聚脂樹脂聚脂樹脂 飛機(jī)、汽車、飛機(jī)、汽車、 樹脂基樹脂基 ( 玻璃鋼玻璃鋼) 玻璃纖維玻璃纖維 船舶、建筑船舶、建筑 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 金屬金屬 復(fù)合復(fù)合 金屬基金屬基 耐熱纖維耐熱纖維 航空、航天航空、航天 復(fù)合方式復(fù)合方式 基體陶瓷基體陶瓷 Al2O3、SiO2、SiC、 陶瓷基陶瓷基 增強(qiáng)纖維增強(qiáng)纖維 C、SiC、 航空航天航空航天 功能功能 功能體功能體 換能、導(dǎo)電、導(dǎo)磁換能、導(dǎo)電、導(dǎo)磁 復(fù)合復(fù)合 基基 體體

11、屏蔽屏蔽 吸波材料吸波材料 增強(qiáng)纖維增強(qiáng)纖維 隱形飛機(jī)隱形飛機(jī) 整理ppt復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類樹脂基復(fù)合材料樹脂基復(fù)合材料熱熱固固性性樹樹脂脂基基復(fù)復(fù)合合材材料料環(huán)氧樹脂復(fù)合材料環(huán)氧樹脂復(fù)合材料酚醛樹脂復(fù)合材料酚醛樹脂復(fù)合材料不飽和聚酯基復(fù)合材料不飽和聚酯基復(fù)合材料雙馬來酰亞胺基復(fù)合材料雙馬來酰亞胺基復(fù)合材料脲醛基復(fù)合材料脲醛基復(fù)合材料聚氨酯基復(fù)合材料聚氨酯基復(fù)合材料熱固型聚酰亞胺基復(fù)合材料熱固型聚酰亞胺基復(fù)合材料三聚氰胺基復(fù)合材料三聚氰胺基復(fù)合材料有機(jī)硅基復(fù)合材料有機(jī)硅基復(fù)合材料熱熱塑塑性性樹樹脂脂基基復(fù)復(fù)合合材材料料聚苯硫醚基復(fù)合材料聚苯硫醚基復(fù)合材料聚醚酮復(fù)合材料聚醚酮復(fù)合材料聚砜基

12、復(fù)合材料聚砜基復(fù)合材料熱塑性聚酰亞胺基復(fù)合材料熱塑性聚酰亞胺基復(fù)合材料聚醚酰亞胺基復(fù)合材料聚醚酰亞胺基復(fù)合材料聚甲醛基復(fù)合材料聚甲醛基復(fù)合材料聚丙烯基復(fù)合材料聚丙烯基復(fù)合材料聚四氟乙烯基復(fù)合材料聚四氟乙烯基復(fù)合材料聚碳酸酯基復(fù)合材料聚碳酸酯基復(fù)合材料聚苯并咪唑基復(fù)合材料聚苯并咪唑基復(fù)合材料聚喹惡啉基復(fù)合材料聚喹惡啉基復(fù)合材料整理ppt樹脂基復(fù)合材料特點(diǎn)樹脂基復(fù)合材料特點(diǎn)l 聚合物基體及其復(fù)合材料性能特點(diǎn)聚合物基體及其復(fù)合材料性能特點(diǎn) （1）密度低）密度低（2）耐腐蝕）耐腐蝕（3）易氧化，老化）易氧化，老化（4）耐熱性較差，易降解和氧化）耐熱性較差，易降解和氧化（5）易燃）易燃（6）摩擦系數(shù)低）

13、摩擦系數(shù)低（7）低的導(dǎo)熱性和高的熱膨脹性）低的導(dǎo)熱性和高的熱膨脹性（8）電絕緣性好，靜電積累）電絕緣性好，靜電積累（9）可整體著色）可整體著色（10）力學(xué)性能隨分子結(jié)構(gòu)變化）力學(xué)性能隨分子結(jié)構(gòu)變化整理ppt復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類基體材料的性能基體材料的性能分類分類名稱名稱拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度楊氏模量楊氏模量抗彎強(qiáng)度抗彎強(qiáng)度聚聚合合物物聚丙烯聚丙烯3341 MPa1.2-1.4 GPa41.455.1 MPa尼龍尼龍666681.3 MPa3.13.2 GPa98107.8 MPaABSABS16.662MPa0.72.8 GPa24.893 MPa聚碳酸酯聚碳酸酯65.7 MPa2.22.4 G

14、Pa96103.9 MPa金金屬屬0808碳素鋼碳素鋼325 MPa210 GPa鑄鐵鑄鐵HT15-33HT15-33150 MPa150160 GPa330 MPa工業(yè)鋁工業(yè)鋁L4L4140 MPa69 GPa陶陶瓷瓷Al2O399.9%Al2O399.9%300 MPa370 GPa碳化鈦碳化鈦258 MPa450 GPa燒結(jié)燒結(jié)SiCSiC300 MPa410 GPa整理ppt復(fù)合材料分類復(fù)合材料分類增強(qiáng)體增強(qiáng)體增強(qiáng)體性能參數(shù)增強(qiáng)體性能參數(shù)生產(chǎn)廠家生產(chǎn)廠家 商品名及牌號商品名及牌號直徑直徑 m 密度密度 g/cm3抗拉強(qiáng)度抗拉強(qiáng)度 MPa彈性模量彈性模量GPaE玻璃纖維玻璃纖維 915

15、2.6 3232 72日本東麗日本東麗 T 300 碳纖維碳纖維 7 1.763 500230日本東麗日本東麗T一一1000 碳纖維碳纖維5 1.827060294日本東麗日本東麗M60J 碳纖維碳纖維 51 9438205883M公司公司Nextel 480 A12O3纖維纖維10-123.052275 224日本碳日本碳(株株)Nicalon SiC 纖維纖維10152.552450-2940167-176美美AVCOSCS-6SiC 纖維纖法SNPEB4C 涂復(fù)鎢芯硼纖維涂復(fù)鎢芯硼纖維1402.53700400美美Kevlar49 芳綸纖維芳綸纖維121.441

16、76062 (原原)蘇聯(lián)蘇聯(lián) APMOC 芳綸纖維芳綸纖維1.435000150W絲絲1319.44020407鋼絲鋼絲137.744120193- SiC晶須晶須0.113.8570000 6000美杜邦公司美杜邦公司A12O3晶須晶須203.95379整理ppt增強(qiáng)體增強(qiáng)體l 玻璃纖維玻璃纖維 直徑直徑5-20m 主要用在對使用性能要求不高的場合。主要用在對使用性能要求不高的場合。 優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度較高優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度較高（可達(dá)（可達(dá)2GPa），相對密度小，相對密度?。?.4-2.7g/cm3），化學(xué)穩(wěn)定性高，耐熱性好；，化學(xué)穩(wěn)定性高，耐熱性好； 缺點(diǎn)：脆性大，耐磨性差，纖維表面光滑不易與其它物質(zhì)缺點(diǎn)

17、：脆性大，耐磨性差，纖維表面光滑不易與其它物質(zhì)結(jié)合。結(jié)合。 用途：可制成長纖維和短纖維，或織成布和氈。用途：可制成長纖維和短纖維，或織成布和氈。整理ppt增強(qiáng)體增強(qiáng)體玻璃纖維紗玻璃纖維紗玻璃纖維短切紗玻璃纖維短切紗整理ppt增強(qiáng)體增強(qiáng)體玻璃纖維布玻璃纖維布玻璃纖維氈玻璃纖維氈玻璃纖維帶玻璃纖維帶整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體碳纖維和石墨纖維碳纖維和石墨纖維有機(jī)纖維在惰性氣體中，經(jīng)高溫碳化制成。有機(jī)纖維在惰性氣體中，經(jīng)高溫碳化制成。2000以下制得碳以下制得碳纖維，再經(jīng)纖維，再經(jīng)2500以上處理得石墨纖維。以上處理得石墨纖維。l機(jī)械性能受溫度的影響較?。簭椥阅Ａ扛?，機(jī)械性能受溫度的影響較

18、?。簭椥阅Ａ扛撸?500無氧氣氛無氧氣氛中變化較小。中變化較小。l石墨纖維的耐熱性和導(dǎo)電性比碳纖維高，并具有自潤滑性。石墨纖維的耐熱性和導(dǎo)電性比碳纖維高，并具有自潤滑性。l主要用在對使用性能要求較高的條件主要用在對使用性能要求較高的條件如碳如碳/碳復(fù)合材料用在航空航天等領(lǐng)域。碳復(fù)合材料用在航空航天等領(lǐng)域。整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體高性能有機(jī)纖維高性能有機(jī)纖維l 超高強(qiáng)聚乙烯纖維超高強(qiáng)聚乙烯纖維l 芳香族聚酰胺纖維芳香族聚酰胺纖維l 聚苯并雙惡唑聚苯并雙惡唑PBOPBOl 液晶芳族雜環(huán)聚合物液晶芳族雜環(huán)聚合物 整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體高性能有機(jī)纖維高性能有機(jī)纖維l 超高

19、分子量聚乙烯纖維（超高分子量聚乙烯纖維（UHMWPE、HTHMPE或或UPS-PE） 也稱伸直鏈聚乙烯纖維或高強(qiáng)、高模量聚乙烯纖，以超高分子量聚乙烯也稱伸直鏈聚乙烯纖維或高強(qiáng)、高模量聚乙烯纖，以超高分子量聚乙烯為原料，經(jīng)溶膠紡絲為原料，經(jīng)溶膠紡絲-超倍拉伸技術(shù)制得。其特點(diǎn)是：超倍拉伸技術(shù)制得。其特點(diǎn)是：l 相對分子量大于相對分子量大于100萬；萬；l 密度低：密度低：0.960.97g/cm3, 是最輕的纖維；是最輕的纖維；l 強(qiáng)度高：強(qiáng)度高：3.56.3GPa，是鋼的，是鋼的10倍，碳纖維和芳綸纖維的倍，碳纖維和芳綸纖維的2倍；倍；l 耐熱性差：耐熱性差：140熔融。熔融。主要用在纜繩和高技

20、術(shù)軍備材料，如武器裝甲、防彈背心、頭盔等。主要用在纜繩和高技術(shù)軍備材料，如武器裝甲、防彈背心、頭盔等。整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體高性能有機(jī)纖維高性能有機(jī)纖維l芳香族聚酰胺纖維凱芙拉芳香族聚酰胺纖維凱芙拉Kevlar 由杜邦公司由杜邦公司1972年開發(fā)，對苯二甲酰對苯二胺年開發(fā)，對苯二甲酰對苯二胺（PPTA），是液晶高分子，特點(diǎn)：），是液晶高分子，特點(diǎn)：（1） 高比強(qiáng)度、高比模量高比強(qiáng)度、高比模量比強(qiáng)度是鋼絲的比強(qiáng)度是鋼絲的3-4倍，比模量是鋼絲或玻倍，比模量是鋼絲或玻璃纖維的璃纖維的2-3倍，而密度是鋼絲的倍，而密度是鋼絲的1/5；（2）耐高低溫）耐高低溫連續(xù)使用溫度為連續(xù)使用溫度

21、為-196-204，在，在-45仍能仍能保持相當(dāng)與室溫下的韌性。保持相當(dāng)與室溫下的韌性。整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體高性能有機(jī)纖維高性能有機(jī)纖維l 聚苯并雙惡唑（聚苯并雙惡唑（PBO）纖維）纖維 1995年由年由Dow化學(xué)公司和東洋紡織公司聯(lián)合研制成功。特化學(xué)公司和東洋紡織公司聯(lián)合研制成功。特點(diǎn)是：強(qiáng)度、模量、耐熱、阻燃優(yōu)于其他有機(jī)纖維，被稱點(diǎn)是：強(qiáng)度、模量、耐熱、阻燃優(yōu)于其他有機(jī)纖維，被稱為面向?yàn)槊嫦?1世紀(jì)的超纖維。世紀(jì)的超纖維。整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體晶須晶須 晶須是指以單晶形式生長的形狀類似于短纖維，而尺寸遠(yuǎn)小于短晶須是指以單晶形式生長的形狀類似于短纖維，而尺寸

22、遠(yuǎn)小于短纖維的針狀單晶體。包括金屬晶須和陶瓷晶須。纖維的針狀單晶體。包括金屬晶須和陶瓷晶須。 直徑為零點(diǎn)幾到幾微米，長度為幾十到幾百微米，長徑比大于直徑為零點(diǎn)幾到幾微米，長度為幾十到幾百微米，長徑比大于10。 由于在結(jié)晶時(shí)原子結(jié)構(gòu)高度有序排列，內(nèi)部缺陷較少，其強(qiáng)度和由于在結(jié)晶時(shí)原子結(jié)構(gòu)高度有序排列，內(nèi)部缺陷較少，其強(qiáng)度和模量接近于完整晶體材料的理論值，是一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的模量接近于完整晶體材料的理論值，是一種力學(xué)性能十分優(yōu)異的補(bǔ)強(qiáng)增韌劑補(bǔ)強(qiáng)增韌劑。 金屬晶須中可批量生產(chǎn)的是鐵晶須，其最大特點(diǎn)是可在磁場中取金屬晶須中可批量生產(chǎn)的是鐵晶須，其最大特點(diǎn)是可在磁場中取向，可以很容易地制取定向纖維增

23、強(qiáng)復(fù)合材料。向，可以很容易地制取定向纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。 陶瓷晶須比金屬須強(qiáng)度高，相對密度低，彈性模量高，耐熱性好陶瓷晶須比金屬須強(qiáng)度高，相對密度低，彈性模量高，耐熱性好。 晶須主要用于金屬材料基和陶瓷基復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)增韌晶須主要用于金屬材料基和陶瓷基復(fù)合材料的補(bǔ)強(qiáng)增韌整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體晶須晶須碳化硅晶須碳化硅晶須鈦酸鉀晶須鈦酸鉀晶須硫酸鈣晶須硫酸鈣晶須整理ppt復(fù)合材料增強(qiáng)體復(fù)合材料增強(qiáng)體功能填料功能填料功能功能填料填料阻燃阻燃?xì)溲趸X、氫氧化鎂、三氧化二銻氫氧化鋁、氫氧化鎂、三氧化二銻耐磨耐磨石墨、碳纖維石墨、碳纖維導(dǎo)電導(dǎo)電碳黑、石墨、碳纖維、金屬粉或纖維碳黑、石墨、碳纖

24、維、金屬粉或纖維磁性磁性三氧化二鐵三氧化二鐵壓電壓電鈦酸鉛、鈦酸鋇、鋯酸鉛鈦酸鉛、鈦酸鋇、鋯酸鉛整理ppt復(fù)合材料發(fā)展復(fù)合材料發(fā)展l 6000年前人類就已經(jīng)會用稻草年前人類就已經(jīng)會用稻草加粘土作為建筑復(fù)合材料。加粘土作為建筑復(fù)合材料。l 現(xiàn)代意義復(fù)合材料最早出現(xiàn)于現(xiàn)代意義復(fù)合材料最早出現(xiàn)于1839年美國人年美國人Goodyear發(fā)明發(fā)明的橡膠硫化法。的橡膠硫化法。整理ppt復(fù)合材料發(fā)展復(fù)合材料發(fā)展l 第一代復(fù)合材料第一代復(fù)合材料 玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料最早出現(xiàn)于最早出現(xiàn)于1940年，輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱、不反射電磁波，用于軍工領(lǐng)域年，輕質(zhì)高強(qiáng)、隔熱、不反射電磁波，用于軍

25、工領(lǐng)域。目前用量最大、技術(shù)最成熟、低成本目前用量最大、技術(shù)最成熟、低成本。l 第二代復(fù)合材料第二代復(fù)合材料 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 由于碳纖維高比強(qiáng)度和比模量。主要用在航空航天，隨著碳纖維成本的由于碳纖維高比強(qiáng)度和比模量。主要用在航空航天，隨著碳纖維成本的降低，逐漸用于民用領(lǐng)域。降低，逐漸用于民用領(lǐng)域。l 第三代復(fù)合材料第三代復(fù)合材料 有機(jī)纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料有機(jī)纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 美國杜邦公司美國杜邦公司kevlar纖維為代表。高比強(qiáng)度和比模量，低成本（碳纖維纖維為代表。高比強(qiáng)度和比模量，低成本（碳纖維的的1/3）。其他纖維如超高分子量聚乙烯纖維、聚苯并雙噁唑

26、（）。其他纖維如超高分子量聚乙烯纖維、聚苯并雙噁唑（PBO）纖維等。纖維等。l 1970年代出現(xiàn)了金屬、陶瓷為基體的復(fù)合材料年代出現(xiàn)了金屬、陶瓷為基體的復(fù)合材料l 190年代出現(xiàn)了納米復(fù)合材料年代出現(xiàn)了納米復(fù)合材料 整理ppt復(fù)合材料重要地位復(fù)合材料重要地位 主題一：基礎(chǔ)（原）材料先進(jìn)制造技術(shù)主題一：基礎(chǔ)（原）材料先進(jìn)制造技術(shù)綠色制造技術(shù)、低成本制造技術(shù)、催化與分離技術(shù)、通用材綠色制造技術(shù)、低成本制造技術(shù)、催化與分離技術(shù)、通用材料高性能化制備技術(shù)料高性能化制備技術(shù) 主題二：超級結(jié)構(gòu)材料主題二：超級結(jié)構(gòu)材料高性能金屬材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷、高性能工程塑料、高性能金屬材料、高性能結(jié)構(gòu)陶瓷、高性能工程

27、塑料、先進(jìn)先進(jìn)結(jié)構(gòu)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 主題三：先進(jìn)功能材料與器件主題三：先進(jìn)功能材料與器件光電子材料與器件、微電子材料與器件、信息功能材料與器光電子材料與器件、微電子材料與器件、信息功能材料與器件、超導(dǎo)材料與器件、智能材料與器件件、超導(dǎo)材料與器件、智能材料與器件 主題四：能源與生態(tài)環(huán)境材料主題四：能源與生態(tài)環(huán)境材料新型能源材料、環(huán)境友好材料、生物與仿生材料新型能源材料、環(huán)境友好材料、生物與仿生材料 主題五：納米材料與器件主題五：納米材料與器件納電子材料與器件、納米生物醫(yī)用材料、納米能源材料、納納電子材料與器件、納米生物醫(yī)用材料、納米能源材料、納米結(jié)構(gòu)材料、納米材料與器件評價(jià)與表征技術(shù)米結(jié)構(gòu)材

28、料、納米材料與器件評價(jià)與表征技術(shù)整理ppt復(fù)合材料重要地位復(fù)合材料重要地位對先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料的需求對先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料的需求 航空航天航空航天 能源工業(yè)能源工業(yè) 交通運(yùn)輸業(yè)交通運(yùn)輸業(yè) 武器系統(tǒng)武器系統(tǒng) 建筑業(yè)建筑業(yè) 機(jī)械設(shè)備制造業(yè)機(jī)械設(shè)備制造業(yè) 環(huán)境保護(hù)環(huán)境保護(hù) 國家重大工程國家重大工程整理ppt復(fù)合材料重要地位復(fù)合材料重要地位整理ppt復(fù)合材料重要地位復(fù)合材料重要地位大力神導(dǎo)彈大力神導(dǎo)彈三叉戟導(dǎo)彈三叉戟導(dǎo)彈整理ppt復(fù)合材料重要地位復(fù)合材料重要地位先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料發(fā)展趨先進(jìn)結(jié)構(gòu)材料發(fā)展趨 勢勢材料的復(fù)合化材料的復(fù)合化結(jié)構(gòu)材料的功能和多功能化結(jié)構(gòu)材料的功能和多功能化傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的高性能化傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)材料的高性能

29、化低成本技術(shù)特別受到重視低成本技術(shù)特別受到重視簡化材料體系簡化材料體系, ,做到一材多用做到一材多用重視發(fā)展材料的先進(jìn)制備和加工技術(shù)重視發(fā)展材料的先進(jìn)制備和加工技術(shù)提前安排重要新結(jié)構(gòu)材料的研制提前安排重要新結(jié)構(gòu)材料的研制重視新材料的環(huán)境影響重視新材料的環(huán)境影響整理ppt復(fù)合材料特點(diǎn)復(fù)合材料特點(diǎn) （1）可設(shè)計(jì)性可設(shè)計(jì)性 復(fù)合材料的力學(xué)、熱、電、聲、光等物理化學(xué)性能都可通復(fù)合材料的力學(xué)、熱、電、聲、光等物理化學(xué)性能都可通過組分材料的選擇、界面控制等設(shè)計(jì)手段達(dá)到。過組分材料的選擇、界面控制等設(shè)計(jì)手段達(dá)到。 （2）材料與結(jié)構(gòu)的一致性材料與結(jié)構(gòu)的一致性 復(fù)合材料的構(gòu)件與材料同時(shí)形成。復(fù)合材料的構(gòu)件與材料

30、同時(shí)形成。 （3）存在復(fù)合效應(yīng)存在復(fù)合效應(yīng) 區(qū)別于任意混雜材料區(qū)別于任意混雜材料 復(fù)合材料的性能不是其組分材料性能的簡單疊加，可以產(chǎn)復(fù)合材料的性能不是其組分材料性能的簡單疊加，可以產(chǎn)生新的性能。生新的性能。整理ppt復(fù)合材料性能的優(yōu)點(diǎn)復(fù)合材料性能的優(yōu)點(diǎn)（1）密度低密度低 大多數(shù)聚合物的密度在大多數(shù)聚合物的密度在1g/cm3左右，左右，0.9-1.5cm3之間。之間。 （2）高比強(qiáng)度、高比模量高比強(qiáng)度、高比模量 比強(qiáng)度是拉伸強(qiáng)度與密度的比值。如碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的比比強(qiáng)度是拉伸強(qiáng)度與密度的比值。如碳纖維增強(qiáng)環(huán)氧樹脂復(fù)合材料的比強(qiáng)度是鋼的強(qiáng)度是鋼的6倍，比模量是鋼的倍，比模量是鋼的4倍。倍

31、。 （3）電絕緣性好，透波材料）電絕緣性好，透波材料 （4）耐疲勞性能好耐疲勞性能好 金屬材料的疲勞強(qiáng)度極限是其拉伸強(qiáng)度的金屬材料的疲勞強(qiáng)度極限是其拉伸強(qiáng)度的30-50； 碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度極限是其拉伸強(qiáng)度的碳纖維增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度極限是其拉伸強(qiáng)度的70-80；能長期承受交變載荷。能長期承受交變載荷。 （5）耐化學(xué)物質(zhì)腐蝕耐化學(xué)物質(zhì)腐蝕 乙烯基酯樹脂乙烯基酯樹脂 缺點(diǎn)：不耐高溫，不易回收利用缺點(diǎn)：不耐高溫，不易回收利用整理ppt復(fù)合材料性能的優(yōu)點(diǎn)復(fù)合材料性能的優(yōu)點(diǎn)整理ppt復(fù)合材料特點(diǎn)復(fù)合材料特點(diǎn)幾種常用材料與復(fù)合材料的比強(qiáng)度和比模量幾種常用材料與復(fù)合材料的比強(qiáng)度

32、和比模量材料名稱材料名稱密度密度g/cm3拉伸強(qiáng)度拉伸強(qiáng)度10GPa彈性模量彈性模量106MPa比強(qiáng)度比強(qiáng)度106cm比模量比模量109cm鋼鋼7.810120.590.130.27鋁鋁2.8467.350.170.26鈦鈦4.59411.180.210.25玻璃鋼玻璃鋼2.01043.920.530.21碳纖維碳纖維/環(huán)環(huán)氧樹脂氧樹脂1.61049023.541.5芳綸纖維芳綸纖維/環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂1.41377.850.57硼纖維硼纖維/環(huán)環(huán)氧樹脂氧樹脂2.113520.591.0硼纖維硼纖維/鋁鋁2.659819.610.75整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與

33、發(fā)展趨勢復(fù)合材料復(fù)合材料 玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料 生產(chǎn)生活中常生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料用的復(fù)合材料航空、航天領(lǐng)域中航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料的復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢l 降低成本降低成本 原材料、成型工藝、設(shè)計(jì)原材料、成型工藝、設(shè)計(jì)l 先進(jìn)復(fù)合材料的研制先進(jìn)復(fù)合材料的研制 高強(qiáng)、高模量、耐高溫等性能，用于航空航天領(lǐng)域。高強(qiáng)、高模量、耐高溫等性能，用于航空航天領(lǐng)域。l 功能復(fù)合

34、材料功能復(fù)合材料 燒蝕、摩阻、磁性、導(dǎo)電、吸聲、阻尼燒蝕、摩阻、磁性、導(dǎo)電、吸聲、阻尼l 智能復(fù)合材料智能復(fù)合材料 具有感知、識別及處理能力的復(fù)合材料。具有感知、識別及處理能力的復(fù)合材料。l 仿生復(fù)合材料仿生復(fù)合材料 參考生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)律設(shè)計(jì)制造。參考生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)規(guī)律設(shè)計(jì)制造。l 環(huán)保復(fù)合材料環(huán)保復(fù)合材料 復(fù)合材料的回收利用復(fù)合材料的回收利用整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹

35、脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢整理ppt樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢樹脂基復(fù)合材料的應(yīng)用與發(fā)展趨勢玻璃鋼防腐蝕產(chǎn)品玻璃鋼防腐蝕產(chǎn)品整理ppt基體的結(jié)構(gòu)和性能基體的結(jié)構(gòu)和性能增強(qiáng)體或功能體的結(jié)構(gòu)和性能增強(qiáng)體或功能體的結(jié)構(gòu)和性能界面結(jié)構(gòu)和界面效應(yīng)界面結(jié)構(gòu)和界面效應(yīng)復(fù)合后材料的物理及力學(xué)性能的一般規(guī)律和共性復(fù)合后材料的物理及力學(xué)性能的一般規(guī)律和共性復(fù)合過程的一般規(guī)律和共性復(fù)合過程的一般規(guī)律和共性材料功能化原理材料功能化原理研究內(nèi)容是整個(gè)復(fù)合材料工程學(xué)的理論基礎(chǔ)。研究內(nèi)容是整個(gè)復(fù)合材料工程學(xué)的理論基礎(chǔ)。整理ppt除基體和增強(qiáng)休或功能體對復(fù)合材料的性能有決定性影響外，除基體和增強(qiáng)休或功能體對復(fù)合材料的性

36、能有決定性影響外，界面的作用也有很大的影響。界面的作用也有很大的影響。界面、界面效應(yīng)對復(fù)合材料性界面、界面效應(yīng)對復(fù)合材料性能的巨大影響正是復(fù)合材料區(qū)別于一般混合材料的重要標(biāo)志能的巨大影響正是復(fù)合材料區(qū)別于一般混合材料的重要標(biāo)志。焊接材料界面焊接材料界面整理ppt 掌握復(fù)合材料設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識 能夠根據(jù)制品要求，正確選擇基體、增強(qiáng)體或功能體 能夠確定合適的表面處理技術(shù)和成型工藝整理ppt1、國內(nèi)公司、國內(nèi)公司天原（集團(tuán)）上海樹脂廠有限公司天原（集團(tuán)）上海樹脂廠有限公司 岳陽石化總廠環(huán)氧樹脂廠岳陽石化總廠環(huán)氧樹脂廠 華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司華東理工大學(xué)華昌聚合物有限公司 上緯上緯(上海上海)精

37、細(xì)化工有限公司精細(xì)化工有限公司 重慶國際復(fù)合材料有限公司重慶國際復(fù)合材料有限公司 四川玻纖有限公司四川玻纖有限公司 中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司中鋼集團(tuán)吉林炭素股份有限公司 北京科拉斯化工技術(shù)有限公司北京科拉斯化工技術(shù)有限公司 北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司北京玻鋼院復(fù)合材料有限公司 上海玻璃鋼研究院上海玻璃鋼研究院 整理ppt2、國外公司與論壇、國外公司與論壇 Dow （陶氏）（陶氏） Shell （殼牌）（殼牌） Novartis (諾華公司諾華公司) 中國玻璃鋼綜合信息網(wǎng)中國玻璃鋼綜合信息網(wǎng) 中國聚合物網(wǎng)中國聚合物網(wǎng) 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 材料科學(xué)論壇材料科學(xué)論壇 小木蟲論壇小木蟲論壇 復(fù)合材料學(xué)報(bào)