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复合材料学复习1.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2.(1)按基体材料的类型分：⾦属基复合材料，聚合物基复合材料，⽆机⾮⾦属基复合材料(2)按增强材料的种类分：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(3)按⽤途分：结构复合材料，功能复合材料3.结构复合材料是由基体、增强体和两者之间的界⾯组成，复合材料的性能则取决于增强体与基体的⽐例以及三个组成部分的性能4.5.RMC中聚合物基体的主要作⽤是：a.把纤维粘接在⼀起；b.分配纤维间的荷载；c.保护纤维不受环境影响。
6.⽆机凝胶材料主要包括⽔泥、⽯膏、菱苦⼟和⽔玻璃等7.复合材料的增强体作⽤：增加强度、改善性能8.界⾯是复合材料的特征9.复合材料的增强体按其⼏何形状和尺⼨主要有三种形式：颗粒、纤维和晶须。
与之对应的增强机理可分颗粒增强原理、纤维增强原理、短纤维增强原理和颗粒与纤维混杂增强原理。
10.颗粒增强原理分为：（1）弥散增强原理：承⼒：基体弥散颗粒：阻碍位错颗粒尺⼨越⼩，体积分数越⾼，强化效果越好（2）颗粒增强原理：承⼒：基体（主），颗粒（次）⼤颗粒：阻碍位错；承受载荷颗粒尺⼨越⼩，体积分数越⾼，颗粒对复合材的增强效果越好。
11.混合法则：纤维、基体对复合材料平均性能的贡献正⽐于它们各⾃的体积分数对于单向连续纤维增强复合材料弹性模量、抗张强度、泊松⽐、剪切强度等性能均符合混合法则。
12.平⾏于纤维⽅向称为“纵向”，垂直于纤维⽅向为“横向”12．复合材料初始变形后的⾏为：四个阶段：1）纤维与基体均为线弹性变形；2）纤维继续线弹性变形，基体为⾮线性变形；3）纤维与基体都是⾮线性变形；4）随着纤维断裂，复合材料断裂⾦属基复合材料的第⼆阶段占⽐较⼤的⽐例，⽽脆性纤维复合材料未观察到第三阶段。
13.短纤维⼀般指长径⽐⼩于100的各种增强纤维。
14.复合材料的界⾯是指⼀层具有⼀定厚度（纳⽶以上）、结构随基体和增强体⽽异的、与基体有明显差别的新相复合材料的界⾯虽然很⼩，但它是有尺⼨的，约⼏个纳⽶到⼏个微⽶，是⼀个区域，或⼀个带、⼀层，它的厚度呈不均匀分布状态15. 聚合物基复合材料界⾯及改性⽅法：在聚合物基复合材料的设计中：（1）⾸先应考虑如何改善增强材料与基体间的浸润性；（2）还要保证有适度的界⾯结合强度；（3）同时还要减少复合材料成型中形成的残余应⼒；（4）调节界⾯内应⼒和减缓应⼒集中浸润不良将会在界⾯产⽣空隙，易产⽣应⼒集中⽽使复合材料发⽣开裂。
120114班聚合物基复合材料复习总结(初)出品人：黄程程你们复习的时候可以把重点记在空白处n(*叁VW *)n,欢迎补充UD：unidirectional 单向性的Quasi-isotropic准各向同性的Cure固化precure预固化stiffness 刚度strength 强度toughness韧性ILSS层间剪切强度CTE 热膨胀系数(coefficient of thermal expansion)carbon fiber 碳纤维VGCF 气相生长碳纤维(vapor-phase growth)SNCB气相生长纳米碳纤维CNT碳纳米管(carbon nanotube)sizing 上浆Torayca日本东丽台塑Tairyfil 三菱树脂DialeadPCF:沥青基碳纤维(pitched-based carbon fiber)Glass fiber玻璃纤维C-GF:耐化学腐蚀玻璃纤维A-GF:普通玻纤D-GF:低介玻纤，雷达罩材料E-GF：电工用玻纤(碱金属含量＜1%)S-GF高强M-GF高模AF:芳纶纤维(Aramid fiber)「「丁人:聚对苯二甲酰对苯二胺poly-p-phenylene terephthamide对位芳酰胺纤维Kevlar) PMIA：间位芳酰胺纤维(代表Nomex)DuPont杜邦Boron Fiber 硼纤维Alumina Fiber氧化铝纤维Basalt Fiber玄武岩纤维UHMWPE Fiber(ultrahigh molecular weight polyethylene超高分子量聚乙烯纤维8”1：双马来酰亚胺树脂curing agent固化剂PEEK:聚醚醚酮树脂PEK：聚醚酮树脂PES：聚醚砜树脂PEI：聚醚酰亚胺树脂PPS：聚苯硫醚树脂Epoxy resin 环氧树脂Unsaturated polyester resin丁£丁人:三乙烯四胺(triethylene tetramine)DDS：二氨基二苯基砜(diaminodiphenyl sulfone)；DDM 二氨基二苯基甲烷Vinyl ester resin:乙烯基环氧树脂Phenolic resin 酚醛树脂RTM: (resin transfer molding)树脂传递模塑CAI：压缩后冲击强度Individual tows:单向带laminate 层压板Multiaxielmultiply fabric 多轴向织物或者Non-crimp fabric :NCF无皱褶织物Prepreg 预浸料unidirectional prepreg 单向预浸料Pot life 适用期（树脂）workinglife（纤维）Shelf life储存期Resin flowability 树脂流动度Lay Up铺贴Gel time凝胶时间Tack粘性drape铺覆性resin content树脂含量Fiber areal density 纤维面密度volatile content 挥发分含量Separation film 分离膜Honeycomb sandwich construction 蜂窝夹心结构Infrared spectroscopy 红外光谱ATL: Automated tape-laying自动铺带法（CATL曲面铺带；FATL平面铺带）AFP:纤维自动铺放技术Automated fiber placementPultrusion拉挤成型OoA:非热压罐成型工艺out of autoclaveAllowables 许用值design Allowables 设计许用值Robustness 鲁棒性BVID目视勉强可检ISO国际标准ASTM美国标准HB中国航空标准JC中国建筑材料工业部标准FTIR-ATR傅里叶变换衰减全反射红外光谱法1.碳纤维PAN 一般采用湿法纺丝？因为干纺生产的纤维中溶剂不易洗净，在预氧化及碳化的过程将会由于残留溶剂的挥发或者分解而造成纤维粘结，产生缺陷。
聚合物基复合材料的小复习-西安交通大学注意：正如老师所言48学时每学时2分，看书为主。
第一部分：组份材料一．增强材料：重点为玻璃纤维（GF）,碳纤维（CF）和高模量有机纤维的代表芳纶（Kevlar纤维）三种的组成，制备方法，结构与性能均要了解，并且对一些品种规格能够知晓，例如知道T300是指什么并且知道其强度的数量级，知晓一些特点如碳纤维高强高刚但是脆。
二．基体材料基体材料种类繁杂，考试不要求对品种进行掌握，对于其性质，作用和影响要知晓。
1.复合材料的横向拉伸性能、压缩性能、剪切性能、耐热性能和耐介质性能，复合材料的工艺性、成型方法和工艺参数都主要取决于基体材料。
2.基体材料的组分：合成树脂、辅助剂（包括固化剂、引发剂和促进剂；稀释剂）、稀释剂、增韧剂和增塑剂、触变剂（能够提高基体在静止状态下的粘度）、填料、颜料。
3.在复合材料受力时，基体起着均衡载荷、传递载荷的作用；其选配原则：使用性、工艺性能和经济性。
4.基体的基本性能与工艺性：看书了解三．界面1.三种主要纤维（即CF,GF,KF）的表面处理：对其处理方法有几种要知晓（考试内容）：玻璃纤维：脱蜡处理、化学处理；碳纤维：气相氧化法、液相氧化法、阳极氧化法、等离子体氧化法、表面涂层改性法等；芳纶：氧化还原处理、表面化学接枝处理、冷等离子体表面处理。
2.偶联剂作用P1473.影响界面的粘结强度的因素：纤维表面晶体大小及比表面积；浸润性；界面反应性；残余应力对界面粘结强度的影响。
4.界面力（强度）的测定方法：单丝拔脱实验，l rl P 22max max σπτ==其中τ—界面的平均剪切强度，max P —对单丝或细棒施加的最大载荷，r —单丝或细棒的半径，l —单丝或细棒埋在基体中的长度，max σ—单丝或细棒的最大拉伸应力。
5.水对复合材料及界面的破坏作用：①水的浸入②水对玻璃纤维表面的化学腐蚀作用③水对树脂的降解腐蚀作用④水溶胀树脂导致界面脱粘破坏⑤水进入孔隙产生渗透压导致界面脱粘破坏。
第一章总论一．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。
★二．复合材料的命名和分类★1．按增强材料形态分类(1)连续纤维复合材料:作为分散相的纤维，每根纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;(2)短纤维复合材料:短纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料;(3)粒状填料复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中制成的复合材料;(4)编织复合材料:以平面二维或立体三维纤维编织物为增强材料与基体复合而成的复合材料。
2. 按增强纤维种类分类(1)玻璃纤维复合材料;(2)碳纤维复合材料;(3)有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料;(4)金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料;(5)陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维等)复合材料。
如果用两种或两种以上纤维增强同一基体制成的复合材料称为混杂复合材料3．按基体材料分类(1)聚合物基复合材料:以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料;(2)金属基复合材料:以金属为基体制成的复合材料，如铝基复合材料、钛基复合材料等;(3)无机非金属基复合材料:以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。
4.按材料作用分类(1)结构复合材料:用于制造受力构件的复合材料;(2)功能复合材料:具有各种特殊性能(如阻尼、导电、导磁、换能、摩擦、屏蔽等)的复合材料。
三．复合材料是由多相材料复合而成，其共同的特点是:★(1)可综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。
(2)可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造。
例如，针对方向性材料强度的设计，针对某种介质耐腐蚀性能的设计等。
(3)可制成所需的任意形状的产品，可避免多次加工工序。
四．影响复合材料性能的因素很多，主要取决于①增强材料的性能、含量及分布状况，②基体材料的性能、含量，以及③增强材料和基体材料之间的界面结合情况，作为产品还与④成型工艺和结构设计有关。
第七章复合材料的强度与断裂近代科学技术，特别是宇航、航空等工业的发展，对材料的要求越来越高。
除要具有高强、高模量、耐高温、低密度外，还对材料的韧性、耐磨、耐腐蚀等提出种种特殊要求，这对单一材料来说往往无能为力。
采用复合技术，把一些不同的材料复合起来，取长补短，来满足高性能的要求，于是产生了现代复合材料，其发展很快，前景诱人。
7.1 复合材料概述7.1.1 复合材料的定义复合材料是用两种或两种以上不同性质、不同形态的材料通过复合工艺而形成的多相固体材料。
复合材料中至少有两相，其中一相是连续的，称为基体，另一相为基体所包容，称为增加体。
复合材料不仅能保持原组分材料的部分特点，而且具有原组分材料所不具有的新性质。
通过选择、设计，使组分材料的性能相互补充，以形成具有优异性能的材料。
复合材料的性能，取决于原材料种类、形态、比例、分布及复合工艺条件等因素。
通过人为调节和控制这些因素，可获得不同性能的复合材料。
因而复合材料是一类性能可设计的新型材料，能够在广阔范围内调节其性能以满足使用要求。
7.1.2 复合材料的分类从使用上看，复合材料可分为功能复合材料和结构复合材料两大类。
对于功能复合材料，主要使用它的声、光、电、热、磁等物理性能。
对于结构复合材料，由于主要应用在受力构件上，故对力学性能有较高要求，需要了解其刚度、强度、断裂等特性。
本章将仅就结构复合材料的强度和断裂问题作简要介绍。
在桔构复合材料中，通常以所用的基体材料类型来分类，如金属基复合材料、陶瓷基复合材料、树脂基复合材料等。
结构复合材料还可按增强材料的形态分类，如颗粒增强复合材料、晶须增强复合材料、短纤维增强复合材料、长（连续）纤维增强复合材料等。
7.1.3 复合材料的结构类型由于增强体形态的多样化，复合材料存在着复杂的结构，正是由于这种复杂的结构，使复合材料具有组分材料所没有的特殊性能。
复合材料的结构一般可以有以下五类，如图7-1所示：图7-1 复合材料的复合体结构类型（a）网状结构：一相三维连续，另一相二维连续或两相都是三维连续。
