复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
橡塑复合材料
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。[编辑本段]
分类
复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、3
50～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，如梯度复
第五代战机复合材料
合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料（具有感觉、处理和执行功能，能适应环境变化的功能复合材料）、仿生复合材料、隐身复合材料等。
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性能
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料，其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍，还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性，因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料，在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合，不但钛的耐热性提高，且耐磨损，可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合，
再生树脂复合材料
使用温度可达1500℃，比超合金涡轮叶片的使用温度（1100℃）高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨，构成耐烧蚀材料，已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
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成型方法
复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多，有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成
复合材料电缆支架
型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下，通过施加压力实现成型，包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后，充填到增强体材料中，包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
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应用
复合材料的主要应用领域有：①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好，比强度、比刚度高，可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的
verton复合材料
壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机
械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
复合材料的发展和应用
复合材料电缆支架
复合材料是指由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的材料，它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点，已逐步取代木材及金属合金，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。
随着科技的发展，树脂与玻璃纤维在技术上不断进步，生产厂家的制造能力普遍提高，使得玻纤增强复合材料的价格成本已被许多行业接受，但玻纤增强复合材料的强度尚不足以和金属匹敌。因此，碳纤维、硼纤维等增强复合材料相继问世，使高分子复合材料家族更加完备，已经成为众多产业的必备材料。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨，年产值达1300亿美元以上，若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入，其产值将更为惊人。从全球范围看，世界复合材料的生产主要集中在欧美和东亚地区。近几年欧美复合材料产需均持续增长，而亚洲的日本则因经济不景气，发展较为缓慢，但中国尤其是中国内地的市场发展迅速。据世界主要复合材料生产商PPG公司统计，2000年欧洲的复合材料全球占有率约为32%，年产量约200
万吨。与此同时，美国复合材料在20世纪90年代年均增长率约为美国GDP增长率的2倍，达到4%~6%。2000年，美国复合材料的年产量达170万吨左右。特别是汽车用复合材料的迅速增加使得美国汽车在全球市场上重新崛起。亚洲近几年复合材料的发展情况与政治经济的整体变化密切相关，各国的占有率变化很大。总体而言，亚洲的复合材料仍将继续增长，2000年的总产量约为145万吨，预计2005年总产量将达180万吨。
从应用上看，复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨，欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本，复合材料主要用于住宅建设，如卫浴设备等，此类产品在2
000年的用量达7.5万吨，汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看，汽车工业是复合材料最大的用户，今后发展潜力仍十分巨大，目前还有许多新技术正在开发中。例如，为降低发动机噪声，增加轿车的舒适性，正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振钢板；为满足发动机向高速、增压、高负荷方向发展的要求，发动机活塞、连杆、轴瓦已开始应用金属基复合材料。为满足汽车轻量化要求，必将会有越来越多的新型复合材料将被应用到汽车制造业中。与此同时，随着近年来人们对环保问题的日益重视，高分子复合材料取代木材方面的应用也得到了进一步推广。例如，用植物纤维与废塑料加工而成的复合材料，在北美已被大量用作托盘和包装箱，用以替代木制产品；而可降解复合材料也成为国内外开发研究的重点。
另外，纳米技术逐渐引起人们的关注，纳米复合材料的研究开发也成为新的热点。以纳米改性塑料，可使塑料的聚集态及结晶形态发生改变，从而使之具有新的性能，在克服传统材料刚性与韧性难以相容的矛盾的同时，大大提高了材料的综合性能。
树脂基复合材料的增强材料
树脂基复合材料采用的增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等。
1、玻璃纤维
目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高强度玻璃纤维性价比较高，因此增长率也比较快，年增长率达到10%以上。高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面，近年来民用产品也有广泛应用，如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。石英玻璃纤维及高硅氧玻璃纤维属于耐高温的玻璃纤维，是比较理想的耐热防火材料，用其增强酚醛树脂可制成各种结构的耐高温、耐烧蚀的复合材料部件，大量应用于火箭、导弹的防热材料。迄今为止，我国已经实用化的高性能树脂基复合材料用的碳纤维、芳纶纤维、高强度玻璃纤维三大增强纤维中，只有高强度玻璃纤维已达到国际先进水平，且拥有自主知识产权，形成了小规模的产业，现阶段年产可达500吨。
2、碳纤维
碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能，首先在航空航天领域得到广泛应用，近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。据预测，土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域将会大规模采用工业级碳纤维。1997~2000年间，宇航用碳纤维的年增长率估计为31%，而工业用碳纤维的年增长率估计会达到130%。我国的碳纤维总体水平还比较低，相当于国外七十年代中、末期水平，与国外差距达2 0年左右。国产碳纤维的主要问题是性能不太稳定且离散系数大、无高性能碳纤维、品种单一、规格不全、连续长度不够、未经表面处理、价格偏高等。
3、芳纶纤维
20世纪80年代以来，荷兰、日本、前苏联也先后开展了芳纶纤维的研制开发工作。日本及俄罗斯的芳纶纤维已投入市场，年增长速度也达到20%左右。芳纶纤维比强度、比模量较高，因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件（如火
箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等）、舰船（如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等）、汽车（如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等）以及耐热运输带、体育运动器材等。
4、超高分子量聚乙烯纤维
超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性，许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩，大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力。除在军事领域，在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。
5、热固性树脂基复合材料
热固性树脂基复合材料是指以热固性树脂如不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂、乙烯基酯树脂等为基体，以玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维、超高分子量聚乙烯纤维等为增强材料制成的复合材料。环氧树脂的特点是具有优良的化学稳定性、电绝缘性、耐腐蚀性、良好的粘接性能和较高的机械强度，广泛应用于化工、轻工、机械、电子、水利、交通、汽车、家电和宇航等各个领域。1993年世界环氧树脂生产能力为130万吨，1996年递增到143万吨，1997年为148万吨，1999年150万吨，2 003年达到180万吨左右。我国从1975年开始研究环氧树脂，据不完全统计，目前我国环氧树脂生产企业约有170多家，总生产能力为50多万吨，设备利用率为80%左右。酚醛树脂具有耐热性、耐磨擦性、机械强度高、电绝缘性优异、低发烟性和耐酸性优异等特点，因而在复合材料产业的各个领域得到广泛的应用。1997年全球酚醛树脂的产量为300万吨，其中美国为164万吨。我国的产量为18万吨，进口4万吨。乙烯基酯树脂是20世纪60年代发展起来的一类新型热固性树脂，其特点是耐腐蚀性好，耐溶剂性好，机械强度高，延伸率大，与金属、塑料、混凝土等材料的粘结性能好，耐疲劳性能好，电性能佳，耐热老化，固化收缩率低，可常温固化也可加热固化。南京金陵帝斯曼树脂有限公司引进荷兰Atlac系列强耐腐蚀性乙烯基酯树脂，已广泛用于贮罐、容器、管道等，有的品种还能用于防水和热压成型。南京聚隆复合材料有限公司、上海新华树脂厂、南通明佳聚合物有限公司等厂家也生产乙烯基酯树脂。
1971年以前我国的热固性树脂基复合材料工业主要是军工产品，70年代后开始转向民用。从1987年起，各地大量引进国外先进技术如池窑拉丝、短切毡、表面毡生产线及各种牌号的聚酯树脂（美、德、荷、英、意、日）和环氧树脂（日、德）生产技术；在成型工艺方面，引进了缠绕管、罐生产线、拉挤工艺生产线、SMC生产线、连续制板机组、树脂传递模塑(RTM)成型机、喷射成型技术、树脂注射成型技术及渔竿生产线等，形成了从研究、设计、生产及原材料配套的完整的工业体系，截止2000年底，我国热固性树脂基复合材料生产企业达3000多家，已有51家通过ISO 9000质量体系认证，产品品种3000多种，总产量达73万吨/年，居世界第二位。产品主要用于建筑、防腐、轻工、交通运输、造船等工业领域。在建筑方面，有内外墙
板、透明瓦、冷却塔、空调罩、风机、玻璃钢水箱、卫生洁具、净化槽等；在石油化工方面，主要用于管道及贮罐；在交通运输方面，汽车上主要有车身、引擎盖、保险杠等配件，火车上有车厢板、门窗、座椅等，船艇方面主要有气垫船、救生艇、侦察艇、渔船等；在机械及电器领域如屋顶风机、轴流风机、电缆桥架、绝缘棒、集成电路板等产品都具有相当的规模；在航空航天及军事领域，轻型飞机、尾翼、卫星天线、火箭喷管、防弹板、防弹衣、鱼雷等都取得了重大突破。
热塑性树脂基复合材料
热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的，主要有长纤维增强粒料(L FP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和玻璃纤维毡增强型热塑性复合材料(GMT)。根据使用要求不同，树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料，纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。随着热塑性树脂基复合材料技术的不断成熟以及可回收
pvd复合材料
利用的优势，该品种的复合材料发展较快，欧美发达国家热塑性树脂基复合材料已经占到树脂基复合材料总量的30%以上。
高性能热塑性树脂基复合材料以注射件居多，基体以PP、PA为主。产品有管件（弯头、三通、法兰）、阀门、叶轮、轴承、电器及汽车零件、挤出成型管道、GM T模压制品（如吉普车座椅支架）、汽车踏板、座椅等。玻璃纤维增强聚丙烯在汽车中的应用包括通风和供暖系统、空气过滤器外壳、变速箱盖、座椅架、挡泥板垫片、传动皮带保护罩等。
滑石粉填充的PP具有高刚性、高强度、极好的耐热老化性能及耐寒性。滑石粉增强PP在车内装饰方面有着重要的应用，如用作通风系统零部件，仪表盘和自动刹车控制杠等，例如美国HPM公司用20%滑石粉填充PP制成的蜂窝状结构的吸音天花板和轿车的摇窗升降器卷绳筒外壳。
云母复合材料具有高刚性、高热变形温度、低收缩率、低挠曲性、尺寸稳定以及低密度、低价格等特点，利用云母/聚丙烯复合材料可制作汽车仪表盘、前灯保护圈、挡板罩、车门护
印度研发复合材料武装直升机
栏、电机风扇、百叶窗等部件，利用该材料的阻尼性可制作音响零件，利用其屏蔽性可制作蓄电池箱等。
我国的热塑性树脂基复合材料的研究开始于20世纪80年代末期，近十年来取得了快速发展，2000年产量达到12万吨，约占树脂基复合材料总产量的17%，，所用的基体材料仍以PP、PA为主，增强材料以玻璃纤维为主，少量为碳纤维，在热塑性复合材料方面未能有重大突破，与发达国家尚有差距。
我国复合材料的发展潜力和热点
我国复合材料发展潜力很大，但须处理好以下热点问题。
1、复合材料创新
复合材料创新包括复合材料的技术发展、复合材料的工艺发展、复合材料的产品发展和复合材料的应用，具体要抓住树脂基体发展创新、增强材料发展创新、生产工艺发展创新和产品应用发展创新。到2007年，亚洲占世界复合材料总销售量的比例将从18%增加到25%，目前亚洲人均消费量仅为0.29kg，而美国为6.8kg，亚洲地区具有极大的增长潜力。
2、聚丙烯腈基纤维发展
我国碳纤维工业发展缓慢，从CF发展回顾、特点、国内碳纤维发展过程、中国PAN基CF市场概况、特点、“十五”科技攻关情况看，发展聚丙烯腈基纤维既有需要也有可能。
3、玻璃纤维结构调整
我国玻璃纤维70%以上用于增强基材，在国际市场上具有成本优势，但在品种规格和质量上与先进国家尚有差距，必须改进和发展纱类、机织物、无纺毡、编织物、缝编织物、复合毡，推进玻纤与玻钢两行业密切合作，促进玻璃纤维增强材料的新发展。
4、开发能源、交通用复合材料市场
一是清洁、可再生能源用复合材料，包括风力发电用复合材料、烟气脱硫装置用复合材料、输变电设备用复合材料和天然气、氢气高压容器；二是汽车、城市轨道交通用复合材料，包括汽车车身、构架和车体外覆盖件，轨道交通车体、车门、座椅、电缆槽、电缆架、格栅、电器箱等；三是民航客机用复合材料，主要为碳纤维复合材料。热塑性复合材料约占10%，主要产品为机翼部件、垂直尾翼、机头罩等。我国未来20年间需新增支线飞机661架，将形成民航客机的大产业，复合材料可建成新产
业与之相配套；四是船艇用复合材料，主要为游艇和渔船，游艇作为高级娱乐耐用消费品在欧美有很大市场，由于我国鱼类资源的减少、渔船虽发展缓慢，但复合材料特有的优点仍有发展的空间。
5、纤维复合材料基础设施应用
国内外复合材料在桥梁、房屋、道路中的基础应用广泛，与传统材料相比有很多优点，特别是在桥梁上和在房屋补强、隧道工程以及大型储仓修补和加固中市场广阔。
6、复合材料综合处理与再生
重点发展物理回收（粉碎回收）、化学回收（热裂解）和能量回收，加强技术路线、综合处理技术研究，示范生产线建设，再生利用研究，大力拓展再生利用材料在石膏中的应用、在拉挤制品中的应用以及在SMC/BMC模压制品中的应用和典型产品中的应用。
21世纪的高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为重点，构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化，这将更充分的利用各方面的资源（技术资源、物质资源），紧密联系各方面的优势，以推动复合材料工业的进一步发展。
GPO-3介绍
GPO-3层压板是由无碱玻璃纤维毡板浸以不饱和聚酯树脂糊，并添加相应的添加剂经热压而成的硬性板状绝缘材料。
GPO-3，又称UPGM-203 ，指的是不饱和聚酯玻璃纤维毡板材料，机械和电气用，高湿下电气性能好，中等温度下机械性能好，具有阻燃性，耐电弧和耐抗漏电痕迹性能佳。
规格：0.8~100mm 1000×1200mm，1000×2000mm
颜色：红色、白色、棕色、棕红色等
GPO-3层压板应用
在断路器中应用：框架式断路器：安全挡板、安全遮板、间隔衬垫、相间隔板等。
塑壳式断路器中的应用：相间隔板、灭弧室隔弧板等。
在电机马达中应用：电机电枢部件，活动盖板，槽楔定子、定垫片，薄垫片，碳刷座等
在开关设备中应用：隔板系统中的前端、后端、上端、底端、相间隔板等其他应用：耐弧结构件
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江苏新型复合材料产业园
日前，经江苏外经贸厅批准，“江苏新型复合材料产业园”在钟楼经济开发区内成立。这是江苏省首家获批成立的新型复合材料产业园。复合材料是钟楼经济开发区的支柱产业，近年来，随着优势产业集聚的深入推进，开发区注重引进科技含量和产
品附加值高的新型复合材料产业项目。园区目前已有复合材料类生产企业20多家，2 007年实现总产值70亿元，占开发区企业总产值的47%。一批以软塑包装复合材料、纳米复合材料、新型建材复合材料和电工绝缘复合材料为主的企业集群已经形成，钟楼开发区正在成为全国重要的新型复合材料制造、出口和配套基地。
新型复合材料产业园成立后，将强化复合材料产业在钟楼经济开发区的集约发展，集成有效的科技资源、产业优势和产品优势，发挥集聚化的整体效应，形成具有较强技术和产业优势的企业群体，推动开发区产业的升级和土地、资金、劳动力、信息、技术等资源的优化配置，降低生产经营成本，促进开发区整体竞争能力跃上一个新台阶。
纳米复合材料
复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功能复合材料、纳米钨铜复合材料。
在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm，处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5~1.7nm），蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1~1.5 nm的纳米微粒，其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nm以下，此项技术正在申报发明专利。由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物，本方向还积极开展新的成型方法研究，以促进纳米复合材料产业化的进行。
碳纳米管是上个世纪九十年代初发现的一种新型的碳团簇类纤维材料，具有许多特别优秀的性能。我们在碳纳米管取得的研究成果主要包括：
1）大规模生产多壁碳纳米管的技术，生产出的碳纳米管的质量处于世界先进水平，生产成本也很低，为碳纳米管的工业应用创造了条件。
2）开发了制造碳纳米管为电极材料的双电层大容量电容器的技术。
3）开发了制造具有软基底定向碳纳米管膜的技术。
钨铜复合材料具有良好的导电导热性、低的热膨胀系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。采用纳米粉末制备的纳米钨铜复合材料具有非常优越的物理力学性能，我们采用国际前沿的金属复合盐溶液雾化干燥还原技术成功制备了纳米钨铜复合粉体和纳米氮化钨－铜复合粉体，目前正在加紧其产业化应用研究。
题型： 1、名词解释，有很多名词虽然PPT中出现过，但并没有给出具体的定义，所以只好问度娘了（后面有标注），大家参考一下吧 2、选择，10分 3、问答，2题，可能会考你一个具体的材料怎样研究，用什么仪器等等 4、简答题，6题，有一些重复的，也有问度娘的 以下内容约占考试内容的80分 名词解释 1．复合材料：用经过选择、含有一定数量比的两种或两种以上的组分（或组元），通过人工复合，组成多相、三维结合且各相之间有明显界面、具有特殊性能的材料。 2．复合效应：是指将组分A、B两种材料复合起来，得到同时具有组分A和组分B的性能特征的综合效果。 3．热塑性树脂：受热软化、冷却后硬化，可反复塑制的一类线型结构的聚合物。（百度百科）4．复合材料的界面：复合出现材料中，两相（增强体与基体）之间某种材料特性不连续的区域叫界面。 5．加聚反应：是指一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应。 6．拉曼光谱：拉曼光谱是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼（Raman）所发现的拉曼散射效应，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息，并应用于分子结构研究的一种分析方法。（百度百科） 7．平行效应：复合材料的某项性能与某一组分的该项性能相当。 8．诱导效应：是指在复合材料两组分（两相）的界面上，一相对另一相在一定条件下产生诱导作用（如诱导结晶），使之形成相应的界面层，这种界面层结构上的特殊性使复合材料在传递载荷的能力上或功能上具有特殊性，从而使复合材料具有某种特殊的性能。 9．界面润湿性：是指固体与液体在分子水平上紧密接触的可能程度。 10．热爆反应：将反应体系加热到某一温度而引发反应体系整体燃烧的自蔓延高温合成方法。（百度百科） 11．均加聚反应：加聚反应是指一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的反应。该反应无副产物，因此生成的聚合物具有同单体相同的成分。仅为一种单体称均加聚，不同单体称共加聚。 12．碳纤维：由碳元素构成的无机纤维。（百度百科） 13．比强度：材料的强度与其密度之比。比模量：模量材料的模量与其密度之比。（百度百科） 14．热固性树脂：受热后能形成网状体型结构的树脂。（百度百科） 15．玻璃钢：以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料。（百度百科） 16．界面工程：复合材料界面的组成、结构、控制、性能和改进界面相的工作称为界面工程。17．缩聚反应：缩聚反应是指一种或多种单体相互加成而连接成聚合物的同时还有低分子副产物析出的反应。 18．电负性：表征混合键与离子键或共价键的接近程度（离子键或共价键的比例）。19．增强体：复合材料中承受载荷的组分。（百度百科） 20．玻璃纤维：非晶型无机纤维，主要成分为二氧化硅与Ca、B、Na、Al、Fe等的氧化物。21．共振效应：又称强选择效应，是指某一组分A具有一系列的性能，与另一组分复合后，能使A组分的大多数性能受到抑制，而使其中某一项性能充分发挥。
复合材料复习资料 1复合材料的定义？ 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复合后的产物为固体时才称为复合材料，若为气体或液体，就不能成为复合材料。 2复合材料的分类： 1）按基体材料类型分为：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。 （始终有基字） 2）按增强材料分为：玻璃纤维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤维复合材料；陶瓷纤维复合材料（始终有纤维二字） 3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。（两种的区别） 结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，且能承受一定温度。功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。 3复合材料的基体：金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构，要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好，选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。对于高性能发动机，要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能，同时能在高温、氧化环境中正常工作，可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料；对于汽车发动机，选用铝合金基体材料；对于电子集成电路，选用银铜铝等金属为基体。 轻金属基体—铝基、镁基，使用温度在450℃左右或以下使用，用于航天及汽车零部件。连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金，颗粒、晶须增强…采用高强度铝 合金。 钛基，使用温度在650℃（450-700），用作高性能航天发动机 镍基、铁基钴基及金属间化合物，使用温度在1200℃（1000℃以上），耐高温 4聚合物基体 一）简答题（各自优缺点） 聚合物基复合材料的聚合物基主要有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。各自优缺点：
复合材料的种类及特点 用塑性材料将另一种高强度的纤维按受力方向粘接在一起，以获得一定的综合性能，这种材料则被称为复合材料。但是在近年来复合材料的定义又有了更广泛的含义。由两种或两种以上的材料复合在一起，并获得了新性能的材料都可以称其为复合材料。基体一般为一种连续相的材料，它把纤维或者是粒子等等的增强材料固结成为一个整体，所以在不同的基体和不同的增强材料下可以组成不同类型的复合材料。复合材料的分类方法有四种:第一种则是利用构成材料进行分类; 第二种则是按照复合性质进行分类; 第三种则是利用复合效果进行分类;第四种则是按照结构特点进行分类。通过这四种不同的分类方法可以将制备成型的复合材料进行有规律的分类。在我国复合材料拥有良好的发展空间，其首要的原因则是由于能源的短缺，不少陆地资源陆续出现枯竭的现象，同时随着社会的进步和发展所带来的工业化发展 和人口急剧增加都会造成环境恶化等严重的问题;另一方面人们将步入高度的信息化社会，同时伴随着人们生活质量的提高。最后是我国国防事业的大力发展，在这些方面上都提供了复合材料发展的机遇。 在复合材料领域中，由高比强度、比模量的高性能纤维作为增强体的树脂基复合材料被称为先进树脂基复合材料，它一直是发达国家对复 合材料应用和研究的主体。先进树脂基复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形的独特优点，充分体现了集结构承载和功能于一身的鲜明特点。所以在研究领域发展先进树脂基复合材料成为至关重要的一项课题。 先进树脂基复合材料中包含有热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。其中热固性树脂基体在制备过程中产生交联反应，在理想的交联反应中不但能形成体型交联结构，而且在交联反应中能形成附加的刚性环结构，大大提高了热固性复合材料在极端恶劣环境下的使用，所以在大多数己经成型的研究中热固性树脂己经成为主要的研究对象，其在航空航天领域、能源工业方面、电子工业方面、体育日用品方面、建筑结构工程方面都做出了杰出的贡献。 热固性树脂复合材料的基体主要分为以下几种类型。 (1)环氧树脂(EP)基体:综合性能优异，工艺性好，价格较低，粘结力强，稳定性好目前依然是在各个领域中应用最广泛的树脂基体。但是由于环氧树脂基体还
复合材料及其在机械工程中的应用 材料的复合化是材料发展的必然趋势之一。在古代就出现了原始型的复合材料，如用泥土和草茎作建筑材料，用砂石和水泥基体复合的混凝土也有很长历史。尤其是从20世纪60年代，随着高技术的发展，对材料性能的要求日益提高，复合材料有了更为迅速的发展，许多性能良好的先进复合材料不断研究、开发和引用，并成为航空、航天等工业的关键材料。有人预言，21世纪将是进入复合材料的时代。 复合材料是指由两种或两种以上异质、异形、异性的材料，以宏观或微观的方式复合形成的新型材料。它一般由基体组元和增强体或功能组元所组成。复合材料突出的特点是，它的性能比其任一组元材料要好得多，而且复合材料可按照构件的结构、受力和功能等要求，经过优化设计，即通过对原材料选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使各组分材料实现优势互补，获得出色的综合性能。在工程上，复合材料主要是为了克服金属、高聚物及陶瓷等传统的单一材料的某些不足，实现材料强度、韧性、重量以及稳定性等方面综合性能的全面改善和提高。 复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。结构复合材料是指用于结构零件的复合材料，一般由高强度、高模量的增强体与强度低、韧性好、低模量的基体组成。增强体承担结构使用中的各种载荷，基体则起到粘结增强体予以赋形并传递应力的作用。复合材料的基体材料常用树脂、橡胶、金属、陶瓷等；增强体材料常用碳纤维、硼纤维以及粒子和片状物等。复合材料既保持组成材料各自的最
佳性能，又具有组合后的新特性。 复合材料的性能共有五点。一是比强度和比模量。比强度、比模量是指材料的强度或模量与其密度之比。材料的比强度或比模量越高，构建的自重就会越小，或者体积会越小。通常，复合材料中的所用的增强体多为密度较小，强度极高的纤维，如玻璃纤维、碳纤维和硼纤维等，而基体也多为密度较小的材料，如高聚物等。其复合的结果是密度大大减小，因而高的比强度和比模量是复合材料突出的性能特点。 二是抗疲劳性能和抗断裂性能。通常，在纤维增强复合材料中，由于纤维缺陷比较少，本身的抗疲劳能力很高；而基体的塑性和韧性也比较好，能够消除或减少应力集中，不易产生微裂纹。即使形成微裂纹，在裂纹的扩展过程也与金属材料完全不同。一方面，由于材料基体中存在大量纤维，裂纹的扩展要经历曲折、复杂的路径，在一定程度上阻止了裂纹的扩展；另一方面，塑性变形的存在又使微裂纹产生钝化而减缓其发展，这样就使得复合材料具有较高的抗疲劳性能。例如，碳纤维增强树脂的疲劳强度为其拉伸强度的70%-80%，而一般的金属材料仅为其拉伸强度的40%-50%。 纤维增强复合材料中有大量的纤维存在，在其受力时将处于力学上的静不定状态。在较大载荷作用下，当部分纤维发生断裂时，载荷将由韧性好的基体重新分配到其他未断纤维上，使构建不至于在瞬间失去承载能力而断裂。因此，复合材料具有良好的抗断裂能力。或者说，其断裂安全性比较高。
复合材料拉挤成型工艺 ——纺硕1205班柴寅芳、丁倩、刘冰、刘小梅、戎佳琦、王卷 1 拉挤成型定义 拉挤成型是指玻璃纤维粗纱或其织物在外力牵引（外力拉拔和挤压模塑）下，经过浸胶、挤压成型、加热固化、定长切割，连续生产长度不限的玻璃钢线型制品的一种方法。这种工艺最适于生产各种断面形状的型材，如棒、管、实体型（工字形、槽形、方形型材）和空腹型材（门窗型材、叶片）等。 2 拉挤成型的特点 2.1优点： 1)典型拉挤速度0.5-2m/min，效率高，适于批量生产，制造长尺寸制品； 2)树脂含量可精确控制； 3)主要用无捻粗纱增强，原材料成本低，多种增强材料组合使用，可调节制品 力学性能； 4)拉挤制品中纤维含量可高达80%，浸胶在张力下进行，能充分发挥连续纤维 的力学性能，产品强度高； 5)原材料利用率在95％以上，废品率低； 6)制品纵、横向强度可任意调整，可以满足不同力学性能制品的使用要求。 2.2缺点： 1)不能利用非连续增强材料； 2)产品形状单调，只能生产线形型材（非变截面制品），横向强度不高； 3)模具费用较高； 4)一般限于生产恒定横截面的制品。 3 拉挤成型所需的材料 拉挤成型工艺中使用的材料包括树脂、增强材料、辅助材料等。 3.1拉挤成型工艺所用树脂 拉挤成型工艺要求所用的树脂黏度低，主要使用不饱和聚酯树脂和环氧树脂 或改性环氧树脂。 不饱和聚酯树脂用作拉挤的基本上是邻苯和间苯型。间苯型树脂有较好的力
学性能、坚韧性、耐热性和耐腐蚀性能。目前国内使用的较多的是邻苯型，因其价格较间苯型有优势。 环氧树脂和不饱和聚酯树脂相比，具有优良的力学性能、高介电性能、耐表面漏电、耐电弧，是优良绝缘材料。常用拉挤工艺用树脂如表1所示，树脂生产配方如表2和表3。 表1拉挤工艺用树脂 表2典型拉挤用不饱和聚酯树脂配方 树脂 196 100份 填料（轻质碳酸钙）脱模剂（硬脂酸锌）固化剂（过氧化物）低收缩剂（PVC树脂）颜料 5～15份3～5份1～3份5～15份0.1～1份 表 3环氧树脂配方 环氧树脂 E-55 脱模剂（硬脂酸锌）固化剂（590#） 增韧剂 100份3～5份15～20份10～15份适量 稀释剂
复合材料(fù hé cái liào)工艺详解——热固与热塑树脂(shùzhī) 热固性树脂(shùzhī)成型工艺 手糊成型(chéngxíng)工艺（手糊类） 手糊成型：用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型，室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模制成品的工艺方法。 1.原料： ①树脂：不饱和聚酯树脂，环氧树脂； ②纤维增强材料：玻纤制品（无捻粗纱、短切纤维毡、无捻粗纱布、玻纤细布、单向织物），碳纤维，Kevlar纤维； ③辅助材料：稀释剂，填料，色料。 2.工艺过程： 2.1 原材料准备 2.1.1胶液准备 胶液的工艺性主要指胶液粘度和凝胶时间。 ①手糊成型的胶液粘度控制在0.2Pa·s～0.8Pa·s之间为宜。环氧树脂可加入5%～15%（质量比）的邻苯二甲酸二丁酯或环氧丙烷丁基醚等稀释剂进行调控。 ②凝胶时间：在一定温度条件下，树脂中加入定量的引发剂、促进剂或固化剂，从粘流态到失去流动性，变成软胶状态的凝胶所需的时间。手糊作业前必须做凝胶试验。但是胶液的凝胶时间不等于制品的凝胶时间，制品的凝胶时间不仅与引发剂、促进剂或固化剂有关，还与胶液体积、环境温度与湿度、制品厚度与表面积大小、交联剂蒸发损失、胶液中杂质的混入、填料加入量等有关。 2.1.2增强材料的准备 手糊成型所适用增强材料主要是布和毡。 需要注意布的排向，同一铺层的拼接，布的剪裁。 2.1.3胶衣糊准备 胶衣树脂的性能指标： 外观：颜色均匀，无杂质，粘稠状流体；
酸值：10mgKOH/g～15mgKOH/g（树脂）； 凝胶时间：10min ～15min； 触变指数(zhǐshù)：5.5～6.5； 贮存(zhùcún)时间：25℃ 6个月 2.1.4手糊制品厚度(hòudù)与层数计算 ①手糊制品(zhìpǐn)厚度 t:制品（铺层）的厚度；m：材料质量，Kg/m2；k：厚度常数，mm/(Kg·m-2) 材料厚度常数k表 材料性能 玻璃纤维 E型 S型 C型 聚酯树脂环氧树脂填料-碳酸钙 密度 （Kg/m3） 2.56；2.49；2.45 1.1；1.2；1.3；1.4 1.1；1.3 2.3；2.5；2.9 k [mm/(Kg·m-2)] 0.391；0.402；0.408 0.909；0.837；0.769；0.714 0.909；0.769 0.435；0.400；0.345 ②铺层层数计算 A：手糊制品总厚度，mm； m f：增强纤维单位面积质量，Kg/m2； kf：增强纤维的厚度常数，mm/(Kg·m-2)； kr：树脂基体的厚度常数，mm/(Kg·m-2)； c：树脂与增强材料的质量比； n：增强材料铺层层数。 2.2 糊制 2.2.1表面层（俗称胶衣层） 涂刷刷两遍，方向正交；喷涂距离保持在400-600mm之间。 注意杜绝胶衣层内混入气泡和带入水，喷涂过程中尽量减少苯乙烯的挥发，防 止固化不良。 2.2.2铺层控制
复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 橡塑复合材料 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。[编辑本段] 分类 复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。 60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、3
玻璃钢 玻璃钢（FRP）亦称作GRP，即纤维强化塑料，一般指用玻璃纤维增强不饱和聚脂、环氧树脂与酚醛树脂基体。以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑料，称谓为玻璃纤维增强塑料，或称谓玻璃钢。由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。质轻而硬，不导电，机械强度高，回收利用少，耐腐蚀。可以代替钢材制造机器零件和汽车、船舶外壳等。 含义 玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求，需要由两种或两种以上的材料复合在一起，组成另一种能满足人们要求的材料，即复合材料。例如，单一种玻璃纤维，虽然强度很高，但纤维间是松散的，只能承受拉力，不能承受弯曲、剪切和压应力，还不易做成固定的几何形状，是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起，可以做成各种具有固定形状的坚硬制品，既能承受拉应力，又可承受弯曲、压缩和剪切应力。这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。由于其强度相当于钢材，又含有玻璃组分，也具有玻璃那样的色泽、形体、耐腐蚀、电绝缘、隔热等性能，象玻璃那样，历史上形成了这个通俗易懂的名称“玻璃钢”，这个名词是由原国家建筑材料工业部部长赖际发同志于1958年提出的，由建材系统扩至全国，现在还普遍地采用着。由此可见，玻璃钢的含义就是指玻璃纤维作增强材料、合成树脂作粘结剂的增强塑料，国外称玻璃纤维增强塑料。随着我国玻璃钢事业的发展，作为塑料基的增强材料，已由玻璃纤维扩大到碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等，无疑地，这些新型纤维制成的增强塑料，是一些高性能的纤维增强复合材料，再用玻璃钢这个俗称就无法概括了。考虑到历史的由来和发展，通常采用玻璃钢复合材料，这样一个名称就较全面了。 优点 轻质高强 相对密度在1.5-2.0之间，只有碳钢的1/4-1/5，可是拉伸强度却接近，甚至超过碳素钢，
材料科学基础名词解释(全) 以下是一些与材料科学基础相关的名词解释： 1. 材料科学：研究和应用材料的结构、性能和制备等方面的科学学科。 2. 结构：材料内部的原子、分子、晶格或微结构排列方式。 3. 性能：材料对外部条件的响应和表现，包括力学性能（强度、硬度）、热学性能（热传导性、热膨胀系数）、电学性能（导电性、绝缘性）、磁学性能等。 4. 制备：制备材料的过程，包括合成、加工、改性等步骤。 5. 结构性材料：材料的性能主要由其结构决定，如金属、陶瓷、聚合物等。 6. 功能性材料：材料具有特殊功能和性能，用于特定领域，如半导体材料、光电材料、磁性材料等。 7. 复合材料：由两个以上的材料组合而成，以综合各材料的优点，如纤维增强复合材料、金属-陶瓷复合材料等。 8. 纳米材料：具有纳米尺寸特征的材料，其性能和行为与宏观尺寸材料有显著差异， 如纳米颗粒、纳米管、纳米薄膜等。 9. 腐蚀：材料与环境中的化学物质（如氧气、水等）相互作用导致材料失去原有性能 的过程。
10. 界面：两种不同材料的接触面，界面性质对材料性能和使用寿命有重要影响。 11. 化学性质：材料在化学反应中的行为，如与酸碱反应、氧化还原反应、水解反应等。 12. 物理性质：材料在物理环境中的行为，如热膨胀、电导率、磁性等。 13. 析晶：材料中晶粒的形成和排列过程。 14. 晶体缺陷：晶体中的不完整或缺失的原子、离子或分子，如晶格缺陷、位错等。 15. 导电性：材料传导电流的能力，通常与材料内自由电子的存在和运动有关。 16. 绝缘性：材料不能传导电流的能力，通常与电子和离子的运动受到限制有关。 17. 改性：通过添加掺杂剂、添加剂或改变处理条件，改变材料的性能和特性。 18. 硬度：材料抵抗局部形变和划伤的能力。 19. 强度：材料抵抗外力破坏的能力。 20. 热处理：通过控制材料的加热和冷却过程，改变材料的组织结构和性能。 这些名词是材料科学基础中常见的，但并不包含所有相关的名词解释。
复合材料 （Composite materials） 课程代码：07410095 学分：1.5 学时：24（其中：课堂教学学时：24 实验学时：0 上机学时：0 课程实践学时: 0）先修课程：无机化学、物理化学、有机化学 适用专业：无机非金属材料工程 教材：《复合材料》，周曦亚，化学工业出版社，2004.7 一、课程性质与课程目标 （一）课程性质 《复合材料》是无机非金属材料工程专业的一门专业基础课。以材料生产工艺、结构与性能之间的关系为主干，介绍各种复合材料的性能、制备原理、以及对应的材料在实际工程中的应用。 本课程主要目的在于启发学生把握学科发展方向的能力与创新能力。通过本课程的学习，加强学生的基础知识，拓宽知识面，使得学生掌握本专业在实际生产实践上的应用，了解材料制备的工艺方法以及不同的生产工艺和相关参数对材料最终性能的影响，培养学生分析材料性能并根据实际的要求来设计相关材料的能力。 （二）课程目标 1. 知识方面 1.1 掌握复合材料的定义、分类。 1.2 掌握各种复合材料的组成、特点以及制备工艺原理和工艺设计方法。 1.3 了解各种复合材料在实际生活和工业上的应用。 2. 能力与素质方面 2.1 通过对各种复合材料组成和性能学习，能够掌握不同类型的复合材料的结构和性能特点并理解两者之间的关系。 2.2 通过学习各种复合材料的制备工艺，掌握制备工艺对性能的影响并使学生具有根据实际需要来设计和研发材料的能力。 2.3 通过课程的学习，加深学生对专业基础知识的理解，培养学生的逻辑思维能力和创新能力。 （三）课程目标与专业毕业要求指标点的对应关系
本课程支撑专业培养计划中毕业要求指标点1-3,3-2和4-1。 1. 毕业要求1-3:掌握解决无机非金属材料复杂工程问题所需的专业基础知识。 2. 毕业要求3-2:具有对设计和解决方案进行分析和论述的能力，能够将其应用于产品设计，设备设计和工艺设计，并体现创新意识。 3. 毕业要求4-1:掌握与无机非金属材料工程复杂工程问题相关的材料特性，工艺原理和工程实际基础。 二、课程内容与教学要求 第一章绪论 （一）课程内容 复合材料的定义和分类、复合材料的发展以及各种材料的共性及个性。 （二）教学要求 掌握复合材料的概念及分类，了解复合材料的发展历史和发展趋势。 （三）重点与难点 1. 重点 复合材料的概念及分类。 2. 难点 复合材料的概念。 第二章复合材料的界面和优化设计 （一）课程内容 复合材料界面的概念，各种复合材料的界面，界面的表征和优化设计。
复合材料名词解释（2） 复合材料名词解释 虽然只是一句话，但信息量还是蛮大的。简单点理解就是各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。最简单的例子，混凝土也是一种复合材料。 玻璃钢 玻璃和钢，好像两者在强度上完全不是一个等级的物体，怎么会关联在一起。玻璃钢正名玻璃纤维增强塑料，俗称frp （fiberreinforcedplastics），即纤维增强复合塑料。根据采用的纤维不同分为玻璃纤维增强复合塑料（gfrp），碳纤维增强复合塑料（cfrp），硼纤维增强复合塑料等。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。这种复合材料的力学性能可和钢材媲美，因此叫玻璃钢，其实这是我们国内一种通俗的叫法，属于中国特色。 玻璃纤维 玻璃纤维（fiberglass或glassfiber）是一种无机非金属材料，由矿石（主要成分为二氧化硅）或玻璃球，经高温熔融，拉制成直径为几微米到二十几个微米的单丝，再络成原丝。原丝又可加工成各种玻璃纤维制品，包括常见的短切毡、方格布、轴向布、复合毡等。 碳纤维 碳纤维（carbonfiber）是指含碳量高于90%的无机高分子纤维，其中含碳量高于99%的称石墨纤维。目前的生产工艺主要是把有机纤维经纤维纺丝、预氧化、碳化、石墨化4个过程而制成，按纤维基材分聚丙烯腈（pan）基碳纤维、沥青基碳纤维、粘胶基碳纤维、酚醛基碳纤维、气相生长碳纤维等。 工业化生产碳纤维按原料路线可分为聚丙烯腈（pan）基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类，但主要生产前两种碳纤维。而pan基碳纤维因其生产工艺较其他方法简单，产量约占全球碳纤维总
骨形成蛋白(bmp)复合材料的研究 与应用 骨形成蛋白（bone morphogenetic proteins, 简称BMPs）是一种在发育中扮演重要角色的多功能性蛋白，它可以诱导骨和其它组织结构的形成，例如细胞分化、基质合成、细胞迁移等。目前，BMP已经被广泛用于临床上的骨移植术、牙种植术、神经修复术等。近年来，随着BMP基因工程技术的不断发展，BMP复合材料的研究也受到了越来越多的关注，它在生物材料领域的应用也正在逐步拓宽。 BMP复合材料是指将BMP与其它材料结合起来，以改善BMP的功效和特性。BMP复合材料通常是将BMP与聚合物、陶瓷、金属等材料结合起来，以形成复合材料，用于组织再生、骨修复和其他生物学应用。 BMP复合材料有很多优势，例如，BMP复合材料可以改善BMP的生物学稳定性，减少BMP的释放速率，延长其活性时间，使BMP能够更充分地发挥其作用。此外，BMP复合材料可以提高BMP的目的组织或部位的渗透性，使BMP更好地进入目标组织，促进组织再生。 BMP复合材料可以广泛应用于骨修复术中。BMP复合材料可以用于修复骨折、骨缺损和其他骨损伤，并可以有效
增强骨的再生能力。目前，研究者们已经建立了一系列的BMP复合材料，如电子晶体、气凝胶、聚合物/矿物复合材料、三维打印复合材料等。其中，电子晶体/BMP复合材料具有低摩擦系数、抗菌能力、良好的生物相容性和可控的释药特性，可以用于植入式骨修复术。而气凝胶/BMP复合材料具有良好的抗炎抗感染性能，可以用于经皮修复骨折。此外，聚合物/矿物复合材料具有良好的生物相容性和可控的释药性，可以用于股骨颈骨折的修复。 三维打印技术的发展，使得三维打印/BMP复合材料也可以用于骨修复术中。三维打印/BMP复合材料可以充分发挥BMP的功效，同时有助于更快地实现骨修复术的理想结果。近年来，研究者们已经研发出一系列可用于骨修复术的三维打印/BMP复合材料，如基于聚合物/矿物复合材料的三维打印/BMP复合材料、基于聚乳酸/BMP复合材料的三维打印/BMP复合材料等。 目前，BMP复合材料正在被广泛用于骨修复术，并在其他生物学领域的应用也正在不断拓宽。在未来，研究者们将继续深入研究BMP复合材料，以改善骨再生的效果，发展更加安全、高效的BMP复合材料，为临床组织再生提供有力的支持。
1、人类发展史与材料史 人类为了谋求生存和发展，企求用理想材料制成新工具的愿望总是随着历史的发展不断探索不断前进。因此，人类发展的历史就和材料的发展的历史息息相关。研究人类历史的人们都可以清楚地知道，人类历史上各方面的进步是与新材料的发现、制造和应用分不开的。 2.历史学家对材料史的划分 石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代。 其后人类又发明了高分子材料、先进复合材料和智能材料。 3.科学中的复合材料 a.复合是自然界的基本规律b.复合是科学的基本思想c. 材料的复合化是材料发展的基本趋势 4.复合材料的概念 复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。 5.复合材料的分类 1.复合材料按其组成分为：金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。 2.按其结构特点又分为：纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。 3.复合材料按基体材料分类：树脂基，分为热固性和热塑性；金属基；陶瓷基，分为炭基、玻璃基和水泥基。 4.复合材料按功能分类：结构复合材料和功能复合材料 6.复合材料的性能特点 优点：a .比强度和比模量高b.良好的抗疲劳性能。c .减振性能好 d.高温性能好 e.各向异性和性能可设计性 f.材料与结构的统一性 g.其他特点，过载时安全性好、具有多种功能性、有很好的加工工艺性 缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等 7.几种新型复合材料的概念 热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料。 压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。 隐身材料是一种新近出现的具有隐蔽自己的功效的材料,隐身材料可以降低被探测率，提高自身的生存率，是隐身技术的重要组成部分。按频谱可分为声、雷达、红 外、可见光、激光隐身材料。按材料用途可分为隐身涂层材料和隐身结构材料 光致变色材料，是指受到光源激发后能够发生颜色变化的一类材料。 吸声材料，是具有较强的吸收声能、减低噪声性能的材料。借自身的多孔性、薄膜作用或共振作用而对入射声能具有吸收作用的材料，超声学检查设备的元件之一 智能材料，是一种能感知外部刺激，能够判断并适当处理且本身可执行的新型功能材料。 机敏材料能检知环境变化，并通过改变自身一个或多个性能参数对环境变化作出响应，使之与变化后的环境相适应的材料 8.复合材料的发展史 复合材料的几个发展阶段：天然复合材料、传统复合材料、通用复合材料、先进复合材料9.先进复合材料 60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料
先进复合材料讲义（十二）：复合材料紧固件 一、简介 复合材料是一种由两个或多个不同材料相互结合形成的材料，具有轻量化、高强度和优异的耐腐蚀性能。复合材料在各个领域有着广泛的应用，例如航空航天、汽车工程和建筑结构等。而复合材料紧固件则是用于连接和固定复合材料结构中的关键元件。 二、复合材料紧固件的种类 复合材料紧固件可以分为以下几种类型： 1. 螺栓和螺钉 螺栓和螺钉是最常见的复合材料结构中使用的紧固件。它们通常由高强度合金材料制成，以提供足够的强度和刚度来保持复合材料结构的完整性。螺栓和螺钉可以通过将其推入复合材料结构中，然后使用扭力来固定。 2. 铆钉 铆钉是另一种常见的复合材料紧固件，它通常由铝或钛材料制成。铆钉可以通过在复合材料结构中产生拉伸力来固定两个或多个部件。铆钉的好处是可以在复合材料结构中提供均匀的固定力，从而减少局部应力的集中。 3. 孔衬套 孔衬套是一种用于增强复合材料结构中孔洞边缘强度的紧固件。孔衬套通常由金属材料制成，可以在复合材料结构中形成一个坚固的基础，以便将紧固件牢固地固定。 4. 胶粘剂 胶粘剂是一种用于连接和固定复合材料结构的特殊材料。它可以填充复合材料结构中的空隙，并在固化后提供高强度的联接。胶粘剂可以在复合材料结构中提供均匀的应力分布，并能够抵抗振动和冲击。
三、复合材料紧固件的设计考虑 设计复合材料紧固件时需要考虑以下几个因素： 1. 强度和刚度 复合材料结构通常具有很高的强度和刚度要求，因此紧固件必须能够提供足够的强度和刚度来满足这些要求。紧固件的材料选择和几何形状是决定其强度和刚度的关键因素。 2. 耐腐蚀性 复合材料结构在使用过程中可能会受到各种环境因素的影响，例如湿度、温度和化学物质等。因此，紧固件必须具有一定的耐腐蚀性能，以保证结构的长期可靠性。 3. 安装和拆卸 安装和拆卸复合材料紧固件可能是一个具有挑战性的任务。紧固件的设计应考虑到易于安装和拆卸的需要，并保证在使用过程中不会损坏复合材料结构。 4. 热膨胀匹配 复合材料和金属材料的热膨胀系数通常不同，这可能导致紧固件在温度变化时受到不同程度的应力。因此，紧固件的设计应考虑到复合材料和金属材料之间的热膨胀匹配，以减少应力集中。 四、复合材料紧固件的应用案例 复合材料紧固件在各个领域有着广泛的应用，以下是一些常见的应用案例： 1. 航空航天 航空航天领域对于轻量化和高强度的要求非常高，复合材料紧固件能够满足这些要求，并在飞机和航天器中使用。例如，复合材料紧固件用于连接飞机的机翼和机身，以及航天器的结构件。
医疗用的复合材料的膜ptfe-概述说明以及解释 1.引言 1.1 概述 PTFE膜是一种常用的医疗用复合材料，具有良好的生物相容性和化学稳定性。在医疗领域广泛应用于医疗器械、医用药瓶、医用导管等产品的制造中。本文旨在介绍PTFE膜的制备方法、在医疗领域的应用以及其优势和特点。通过深入了解PTFE膜的特性和应用，可以更好地推动医疗领域的发展，为患者提供更好的医疗服务。 1.2 文章结构： 本文将首先介绍PTFE膜的制备方法，包括传统的压延法和新型的喷涂法等。接着将重点探讨PTFE膜在医疗领域的应用，包括在医疗器械制造、医疗包装和医疗服装等方面的具体运用。最后，将分析PTFE膜的优势和特点，包括其化学稳定性、生物相容性、耐磨性等方面的优势，并探讨其未来在医疗领域的发展前景。通过对PTFE膜的制备方法、应用和优势的综合分析，旨在为读者全面了解PTFE膜在医疗领域的重要性和潜力。 1.3 目的 本文旨在探讨医疗用复合材料膜PTFE的制备方法、在医疗领域的应用以及其优势和特点。通过深入分析和探讨，旨在全面了解PTFE膜在医疗领域的重要性和作用，为医疗材料研究和应用提供参考和指导。同时，希望通过本文的撰写，可以提高对医疗用复合材料膜PTFE的认识，促进
该领域的持续发展和进步。 2.正文 2.1 PTFE膜的制备方法 PTFE（聚四氟乙烯）作为一种材料在医疗领域具有广泛的应用，其制备方法也非常关键。通常来说，PTFE膜的制备方法包括浇铸法、挤出法、模压法和拉伸法等几种主要方式。 浇铸法是最常见的一种制备PTFE膜的方法。在这种方法中，PTFE粉末经过混合、加热和熔融后，将其浇铸到平坦表面上，通过冷却和固化形成薄膜状的PTFE材料。这种方法制备的PTFE膜具有较好的平整度和均匀性。 挤出法是将PTFE颗粒通过挤出机器挤压出薄膜状的PTFE材料。这种方法相对于浇铸法来说，可以制备出更薄、更长的PTFE膜，并且具有更好的机械性能。 模压法则是将预先加热的PTFE粉末放入模具中，经过压力和温度的作用形成密实的PTFE膜。这种方法制备的PTFE膜通常具有更高的密度和耐磨性。
复合材料(百度百科)
复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 橡塑复合材料 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材
料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。 [编辑本段] 分类 复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。 ③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显