昆明理工大学材料工程复合材料知识点整理

复合材料（第二版）知识点复习第一章概论1.1物质与材料材料：具有满足指定工作条件下使用要求的形态和物理性状的物质人类（材料）发展的四大阶段：石器时代→青铜时代→铁器时代→人工合成时代1.2复合材料的定义与特点复合材料：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质，用适当的工艺方法组合起来，而得到的具有复合效应的多相固体材料。

特点：①人为选择复合材料的组分和比例，具有极强的可设计性。

②组分保留各自固有的物化特性③复合材料的性能不仅取决于各组分性能，同时与复合效应有关④组分间存在这明显的界面，并可在界面处发生反应形成过渡层，是一种多相材料简述复合材料的特点。

①比强度、比模量大②耐疲劳性能好，聚合物基复合材料中，纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展，破坏是逐渐发展的，破坏前有明显的预兆。

③减震性好，复合材料中的基体界面具有吸震能力，因而振动阻尼高。

④耐烧蚀性能好，因其比热大、熔融热和气化热大，高温下能吸收大量热能，是良好的耐烧蚀材料。

⑤工艺性好，制造制品的工艺简单，并且过载时安全性好。

1.3组成与命名以增强体和基体共同命名时：玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料p、w、f下标→颗粒、晶须、纤维M MCs金属基复合材料，聚合物基复合材料PMCs, 陶瓷基复合材料CMCs1.4分类按基体：聚合物基，金属基，无机非金属基（陶瓷、玻璃、水泥、石墨）复合材料按纤维增强体种类：玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、陶瓷纤维按增强体形态：连续纤维，短纤维，颗粒，晶须增强近代的复合材料以1942年制出的玻璃纤维增强塑料为起点第二章增强体2.1增强体（起到增韧、耐磨、耐热、耐蚀等提高和改善性能的作用）纤维是具有较大长径比的材料，具有较高的强度，良好的柔曲性，高比强度，高比模量，与基体相容性好，成本低工艺学好2.1.1玻璃纤维：非晶型无机纤维，二氧化硅（形成骨架，高熔点）和其他元素的碱金属氧化物（二氧化硅提高GF化学稳定性，碱金属降低熔点和稳定性，改善制备工艺）①性能→力学：无屈服无塑性，脆性特征，拉伸强度高，模量较低，直径越小，长度越短，含碱量越低，拉伸强度越高，与水作用强度降低→热性能：耐热性较高，玻璃纤维热处理使微裂纹增加，强度降低→电性能：电绝缘性能优，在纤维表面涂石墨或金属成为导电纤维→玻璃耐酸碱、有机溶剂性能好，玻璃纤维耐蚀性能变差E无碱玻璃纤维：绝缘，机械性能强，耐水性好C中碱玻璃纤维：耐酸性好（酸与硅酸盐生成氧化硅保护膜），耐水性差，A有碱玻璃纤维②结构：微晶结构假说和网络结构假说，GF为无定形结构，三维网状结构，各向同性。

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.复合材料的命名：①强调基体时，以基体材料的名称为主，如金属基复合材料②强调增强体时，以增强体材料的名称为主如碳纤维增强复合材料③集体与增强体材料名称并用，一般表示具体的复合材料，分散相+基体相3.复合材料的分类：①按基体材料类型分类：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按增强材料种类分类：玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维复合材料。

③按增强材料形态分类：连续纤维、短纤维、粒状填料、编织复合材料。

④按用途分类：结构复合材料，功能复合材料4.复合材料的特性：①比强度、比模量大②耐疲劳性好③减震性好④各向异性⑤性能可设计⑥材料结构一致性5.复合材料缺点：①工艺稳定性不好②性能分散③不耐高温④易老化⑤抗冲击性能较低⑥层间抗剪切强度低⑦横向强度低6.复合材料增强体的三种形式：颗粒、纤维、晶须7.颗粒增强与弥散增强的区别：颗粒增强是指在基体中引入第二相颗粒，使材料的力学性能得到改善，它使基体材料的断裂功能提高。

弥散增强是指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段8.颗粒增强原理根据粒子尺寸大小分两类：①弥散增强纳米级颗粒粒径小于0.1µm ②颗粒增强颗粒粒径大于1µm9.复合效应：加和效应、乘积效应、成分结构相关性10.单向复合材料：弹性模量 EC =EfVf+Em(1-Vf)≈EfVfVf—纤维用量Em为基体临界强度σC =σfVf+σM1(1-Vf)﹠σM(1-Vf) σM—基体强度（前面是纤维断裂称为脆性断裂，后面为延续断裂，它们与纤维用量有关）临界纤维用量 Vfc =（σM-σM1）/（σM-σM1+σf）最小纤维用量 Vfmin =（σM-σM1）/（σf-σM1）σf—纤维强度横向模量 1/EC = Vf/EC+(1- Vf)/ EmEC≈Em/VMEm—基体模量横向强度σT =min(σM，ST) ST—界面粘接强度短纤复合材：EC =υEfVf+ Em（1-Vf）υ=ηLηθηb L,θ,b—长度，角度，表面粘接σC=（1-LC/2L）σfVf+σM1(1-Vf) LC/d=0.5σf/τi不同纤维长度的临界纤维强度：L=LC σC=τi·LC/d·Vf+σM1（1- Vf） LC/d—临界长径比L＜LC σC=τi·L/d·Vf+σM1（1- Vf） L—无穷连续纤维10.玻璃纤维的分类：①按其原料组成：无碱玻璃纤维：国内规定碱金属氧化物含量不大于0.5%，国外为1%左右，强度较高，耐热性和电性能优良，称“电气玻璃”，能抗大气侵蚀，化学稳定性好，但不耐酸；中碱玻璃纤维：碱金属氧化物的含量11.5%~12.5%，耐酸性好，价格便宜；低碱玻璃纤维：强度低，对潮气侵蚀敏感11.玻璃纤维中碱金属氧化物的作用：①降低玻璃的熔化温度和熔融粘度②使玻璃溶液中的气泡易于排除③通过破坏玻璃骨架，使结构疏松，达到助熔的目的12.纤维支数的表示方法：①定质量法是用质量为1g的原纱的长度来表示即纤维支数=纤维长度／纤维质量如40支纱是指质量为1g的原纱长40m。

一.名词解释1.复合材料：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分通过人工复合、组成多相、三维结合且各相之间有明显界限的、具有特殊性能的材料。

2.基体：复合材料结构中的连续相称之为基体。

基体的作用是将增强材料粘接成固态整体，保护增强材料，传递荷载，阻止裂纹扩展，如聚酯树脂、乙烯基树脂等。

3.增强体：以独立形态分布于基体中的分散相，由于其具有显著增强材料性能的特点，故称之为增强体。

如玻璃纤维、晶须等。

4.结构复合材料：结构复合材料主要是作为承力结构使用的复合材料，它基本上是由能承受载荷的增强体组元与能联接增强体成为整体承载同时又起分配与传递载荷作用的基体组元构成。

5.复合效应：复合效应实际上是原相材料及其所形成的界面相互作用、相互依存、相互补充的结果。

它表现为复合材料的性能在其组分基础上的线性或非线性的综合。

6.非活性稀释剂：用于降低树脂黏度且不参与树脂固化反应，在树脂成型中挥发的物质。

7.活性稀释剂：用于降低树脂黏度且参与树脂固化反应，成为材料成分的物质。

8.环氧值：每100g环氧树脂中所含有的环氧基的摩尔数。

9.环氧当量：含有1mol环氧基团的树脂的质量。

10.双酚A型环氧树脂：双酚A型环氧树脂是二酚基丙烷与环氧氯丙烷缩聚而成的聚合物。

11.手糊成型工艺:手糊成型又称接触成型，采用手工方法将纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型、室温（或加热）、无压（或低压）条件下固化，脱模成制品的工艺方法。

12.模压成型:将复合材料片材或模塑料放入金属对模中，在温度和压力作用下，材料充满模腔，固化成型，脱模制得产品的方法。

13.喷射成型工艺:通过喷枪将短切纤维和雾化树脂同时喷射到模具表面，经棍压、固化制得复合材料制件的方法。

14.树脂传递模塑（RTM）:通过压力将树脂注入密闭的模腔，浸润纤维织物毛坯，然后固化成型的方法。

15.增强材料：在复合材料中，能提高基体材料机械强度、弹性模量等力学性能的材料。

复合材料考试重点1、复合材料的概念：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。

a.性能—取长补短,协同作用；b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点：(1)比强度、比模量高。

(2)加工性能好(流动性好)，可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。

(3)过载安全性好：过载而有少数纤维断裂时，载荷迅速重，新分配到未破坏的纤维上。

（4）可具有多种功能性：耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。

2）、热塑性聚合物基复合材料性能特点：断裂韧性好；可重复再加工。

3、金属基复合材料特点：导电、导热、耐高温、抗老化好。

4、无机非金属基复合材料特点：耐高温(>1000℃)，耐磨，强度高，硬度大，抗氧化，耐化学腐蚀，热膨胀系数小，但是脆性大。

5、复合材料的增强材料分类：纤维及其织物、晶须、颗粒。

特点：提高抗张强度和刚度、减少收缩，提高热变形温度和低温冲击强度等。

6、芳纶纤维(PPT A：聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺，通过液晶纺丝方法制成，分子链伸直平行排列结且晶度很高。

性能特点：1）、芳纶纤维的力学性能：拉伸强度高，冲击性能好，弹性模量高，断裂伸长高，密度小，有高的比强度与比模量；2）、热稳定性: 180℃下可长期使用；低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时，不熔化，但开始碳化→高温下直至分解也不变形；3）、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。

7、聚乙烯纤维（Polyethylene, PE）优点：高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。

缺点：熔点低、易蠕变。

8、高强高模PE纤维：又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。

与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。

性能特点：强度更高；质量更轻，密度只有0.97g/cm ；化学稳定性更好；具有很好的耐候性；耐低温性好，使用温度可以低至-150℃。

复合材料力学基础知识1、名词术语(1)各向同性：材料性能与方向无关的一种特性。

(2)各向异性：材料性能因方向不同而改变的一种特性。

(3)正交各向异性：材料具有三个互相垂直的弹性对称平面的特性，这些平面的法线方向称为材料主方向。

(4)横向各向同性：具有正交各向异性特性的材料，若有一个各向同性平面时，称之为横向各向同性。

单向复合材料即具有此种特性。

(5)耦合：外力引起与其不对应的摹本变形的效应称为耦合。

(6)拉剪耦合、拉弯耦合、弯扭耦合：分别指由正应力引起剪应变的耦合，由正应力引起弯曲应变的耦合；由弯矩引起扭转应变的耦合。

三者均为各向异性材料所特有。

(7)正轴：与材料主方向重合的参考坐标轴。

(8)偏轴：与构料主方向不重合，有一个偏转角的参考坐标轴。

(9)铺层：复合材料制件中一层单向带或织物称为一个铺层，是复合材料制件中一个最基本单元。

(10)层合板：由单向或多向铺层压制而成的复合材料板。

(11)铺向角(铺层角)：每一铺层的纤维方向与制件参考坐标X轴之间的夹角，由X轴到纤维方向逆时针旋转角度为铺层角。

(12)铺层组：一组具有相同铺层角的连续铺层。

(13)铺层顺序：铺贴中具有各种不同铺向角的铺层的排列次序。

(14)子层合板：在层合板内一个多次重复的多向铺层组合。

(15)对称层合板：全部铺层及其各种特性和参数相对于板的几何中面对称的层合板。

(16)均衡层合板：铺层的各种特性和参数相同，铺向角为-θ和θ的铺层数相等的层合板，且可包含任意数量的0°层和90°层。

如[45°／-45°]，[0／45°／90／-45°]。

(17)均衡对称层合板：即均衡又对称的层合板。

如[45°／-45°]。

(18)正交层合板：只有0°和90°铺层的双向层合板，如[0°／90°]。

(19)斜交层合板：只含有-θ和θ铺层的双向层合板，如[45°／-45°]。

昆明理工大学材料性能学1、低温脆性体心立方金属或合金：实验温度低于Tk 时，韧性状态转变为脆性状态；断裂机理由微孔聚集变为穿晶解离；断口特征由纤维状变为结晶状。

面心立方金属无低温脆性。

3、冲击韧性表示单位面积吸收冲击功的平均值，由于缺口处应力分布不均，因此ak 无明确的物理意义；ak 可表示材料的脆性倾向，但不能真正反映材料的韧脆程度。

4、接触疲劳两接触材料作滚动或滚动加滑动摩擦时，交变接触压应力长期作用使材料表面疲劳损伤，局部区域出现小片或小块状材料剥落，而使材料磨损的现象。

5、蠕变材料在长时间的恒温、恒载荷作用下缓慢地产生塑性变形的现象。

6、断裂韧度KIC<KC,KIC 是材料本身的力学性能指标，只与材料成分、组织结构有关。

10、滞弹性材料在加速加载或卸载后，随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。

组织越不均匀，温度越高，切应力分量越大，滞弹性就越明显。

11、磨损磨损是在摩擦作用下物体相对运动时，表面逐渐分离出磨屑，使接触表面不断发生尺寸变化与重量损失的现象。

12 应力腐蚀由拉伸应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆性断裂称为应力腐蚀。

15、等强温度晶界和晶内强度相等的温度称为等温强度。

16、解理断裂在正应力作用力，由于原子间结合键破坏引起沿特定晶面发生脆性穿晶断裂称为解理断裂18、粘弹性材料在外力作用下，弹性和粘性两种变形机理同时存在的力学行为。

其特征是应变对应力的响应不是瞬时完成的，需要通过一个弛豫过程。

19、内耗内耗是材料的一种重要的力学和物理性能，在力学上，内耗也称为材料的循环韧性，表示材料在交变载荷下吸收不可逆变形功的能力。

21、应力软性系数o=Tmax/ cmax；a大表示切应力分量大，应力状态软，易塑性变形；a 小表示正应力分量大，应力状态硬，易脆性断裂。

22、颈缩是一些金属材料和高分子材料在拉伸试验时，变形集中于局部区域的特殊状态，它是在应变硬化与截面减小的共同作用下，因应变硬化跟不上塑性变形的发展，使变形集中于试样局部区域而产生的。

《复合材料》知识清单一、什么是复合材料在现代材料科学的领域中，复合材料是一种极其重要的存在。

简单来说，复合材料就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组合在一起，形成的一种新的材料。

它与单一材料的显著区别在于，其性能并非各组成材料性能的简单加和，而是通过协同作用，产生了比单一材料更优异的综合性能。

复合材料的组成部分通常包括基体和增强体。

基体就像是一个承载和传递载荷的基础框架，而增强体则赋予材料更高的强度、刚度等特殊性能。

二、复合材料的分类1、按基体材料分类金属基复合材料：以金属为基体，如铝基、钛基等，具有良好的高温性能和导电导热性。

陶瓷基复合材料：基体为陶瓷，具备耐高温、耐磨等特性。

聚合物基复合材料：常见的有树脂基复合材料，重量轻、耐腐蚀。

2、按增强体的形态分类纤维增强复合材料：其中的纤维可以是玻璃纤维、碳纤维等，具有高强度和高模量。

颗粒增强复合材料：如碳化硅颗粒增强铝基复合材料，能提高硬度和耐磨性。

层状复合材料：由不同材料的层片交替堆叠而成。

三、复合材料的性能特点1、高强度和高刚度由于增强体的存在，复合材料往往具有比传统单一材料更高的强度和刚度。

2、良好的耐疲劳性能能够承受多次循环载荷而不易发生疲劳破坏。

3、优异的耐腐蚀性能可以在恶劣的化学环境中保持稳定。

4、可设计性强通过选择不同的基体和增强体，以及调整它们的比例和分布，可以定制出满足特定需求的性能。

四、复合材料的制备方法1、手糊成型这是一种较为简单的方法，工人将基体材料和增强材料手工铺叠在模具上，然后固化成型。

但这种方法生产效率较低，且质量较难控制。

2、喷射成型将基体材料和短切纤维同时喷射到模具上，然后固化。

3、模压成型将预浸料放入模具中，加热加压使其成型。

4、缠绕成型主要用于制造圆柱体或管状构件，将纤维或带材连续缠绕在芯模上。

5、拉挤成型适用于制造等截面的长条状构件，将纤维通过树脂浸润后，经过模具拉挤固化成型。

五、复合材料的应用领域1、航空航天领域在飞机结构中，如机翼、机身等部位大量使用复合材料，以减轻重量、提高性能。

一．名词解释1.复合材料：由两种或者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.聚合物纳米复合材料：聚合物基体与至少一维是纳米范畴的添加剂所组成的混合物。

3.比强度：抗拉强度与密度之比。

比强度高的材料能承受高的应力。

4.比模量：弹性模量与密度之比。

比模量高，说明材料轻，刚性大。

5.碳纤维：由有机纤维通过一系列阶段性的热处理碳化而制成的，一种耐高温，抗拉强度高，弹性模量大，质轻的纤维状材料。

6.晶须：由高纯度单晶生长而成的，直径几微米，长度几十微米的单晶纤维材料。

7.环氧树脂：泛指含有两个或者两个以上环氧基，以脂肪族或芳香族等有机化合物为骨架，并能通过环氧基团反应形成有用的热固性产物的高分子低聚物。

8.玻璃钢(FRP)：: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。

9.生物降解聚合物：指可由微生物导致断链发生矿化的聚合物。

10.磁性聚合物纳米复合材料：指至少一维是纳米级（1-100nm）的无机磁性组分，以颗粒、纤维和薄片的形式埋入有机聚合物中所构成的材料。

11.不饱和聚酯树脂：指有线性结构的主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。

12.区别高分子，聚合物和聚合物材料的含义？高分子：在结构上由许多个实际或概念上的低分子结构作为重复单元组成的高分子量分子，其分子量通常在10000以上。

聚合物：由一种或几种结构单元通过共价键连接起来的分子量很高的化合物。

聚合物材料：指由许多相同的简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量化合物。

弹性体：指硫化的聚合物材料，它们的玻璃化转变低于室温，其他性能还包括具有大形变的能力，并且应力释放后可回复到原始长度。

二．填空题1.聚合材料按基体材料分类：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（陶瓷基和水泥基）2.复合材料按材料作用分为：结构复合材料和功能复合材料。

复合材料知识点总结一、复合材料的分类根据复合材料中各种材料所起的作用不同，复合材料可以分为增强复合材料和基体复合材料。

增强材料一般用于提高复合材料的力学性能，例如增加复合材料的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等；而基体材料则用于提供基本的形状和结构，比如塑料、橡胶、树脂等。

根据增强材料的种类不同，复合材料可以分为纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料。

纤维增强复合材料的增强材料是纤维，可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等；颗粒增强复合材料的增强材料则是颗粒，可以是金属颗粒、陶瓷颗粒、碳纳米颗粒等。

根据不同的基体材料，复合材料可以分为有机基复合材料和无机基复合材料。

有机基复合材料的基体材料是有机物质，比如树脂、塑料、橡胶等；无机基复合材料的基体材料是无机物质，比如金属、陶瓷、玻璃等。

二、复合材料的特点1. 高强度：复合材料中的增强材料可以有效地提高材料的强度，使其具有更高的拉伸、压缩、弯曲等强度。

2. 轻质：由于增强材料通常采用纤维和颗粒等轻质材料，所以复合材料通常具有很高的强度和刚度，同时重量较轻。

3. 耐热耐腐蚀性：纤维增强复合材料由于采用高强度的纤维材料，具有很好的耐热性和耐腐蚀性，可以在较高温度和腐蚀环境下长时间使用。

4. 成形性好：复合材料可以通过挤压、注塑、压制等多种成型方法加工成各种形状，适用于各种复杂的结构。

5. 良好的设计性：通过改变复合材料中的增强材料的种类、形状、分布、比例等来调节和改变材料的力学性能，可以根据需要进行定向设计。

6. 良好的防护性：复合材料可以通过增加增强材料和基体材料的层数、厚度和结构来增强材料的防护性，有较好的抗冲击、防弹、防爆性能。

三、复合材料的制备工艺1. 纤维增强复合材料的制备工艺（1）手工层叠法：将预先浸渍结合的纤维连续层叠到工件模具内，在每一层的纤维层之间涂覆树脂黏合剂，然后将所有层放置在加压机中，施加适当的压力和温度，使树脂固化。

（2）自动层叠法：采用机械装置将预先浸渍结合的纤维连续层叠到工件模具内，然后使用自动化设备完成树脂涂布和固化过程。

1、什么是复合材料学：是由两种或以上物理和化学性质不同的原料结合而成的多相固体材料。

在复合材料中, 通常有一相为连续相,我们称它为基体。

能提高基体材料力学性能的材料, 称为增强材料, 或强化材料。

在复合材料中包含有基体，强化材和界面三要素。

2、复合材料的分类：按来源分天然和人工合成复合材料。

3、人工复合材料--用途分：结构复合材料：即传统的复合材料，以提高力学性能为主要目的，作为结构材料使用。

功能复合材料：包括功能梯度复合材料，是指通过复合工艺，使制得的材料具有特别的功能。

智能复合材料：对环境变化能作出智能响应，并具有促发功能的新材料。

如SMP，SMA等。

---基材分：聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳/碳复合材料。

----强化材的形式分：纤维状复合材料、颗粒状复合材料、积层状、薄片状、填充状。

4、复合材料的性能：一般性能：1、具有较高的比强度和比模量。

2、抗疲劳性能好，3、减振性能好，4、耐高温性能好，5、可设计性强，成型工艺简单。

特殊性能：特殊的力学性能、功能性、智能型5、应用：航空航天、汽车制造、制船业、建筑业、化工业、体育业、医疗6、基体：在复合材料中, 通常有一相为连续相,我们称它为基体。

7、基体的作用：固结增强相，均衡载荷和传递应力,保持基体性质,保护增强材料。

8、基体的种类：金属基体、无机胶凝基体、陶瓷基体、高分子基体9、陶瓷：是氧化物、碳化物、氮化物和硅酸盐等无机化合物的总称。

陶瓷复合目的：增韧10、陶瓷的特点：耐高温、耐腐蚀、强度高、硬度大但呈脆性。

11、陶瓷的种类：玻璃: 是通过无机材料高温烧结而成的具有非晶态结构的一种陶瓷.2. 玻璃陶瓷: 将无机玻璃通过特定的反玻璃化过程,形成无残余应力的微晶玻璃. 3. 氧化陶瓷: 含有三氧化二铝,氧化镁等氧化物的陶瓷 4. 非氧化陶瓷:不含有氧化物的陶瓷12、聚合物基体种类：不饱和聚脂树脂、环氧树脂, 酚醛树脂等热固性树脂和有机玻璃(PMMA)、聚醚亚胺等各种热塑性树脂。

《复合材料》课程学习知识点1、复合材料的概念与内涵？复合材料的分类及特点？•1、什么是复合材料？复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。

例如：分类及特点见P4-P62、玻璃纤维表面处理的作用（浸润剂、偶联剂）。

• 1. 浸润剂的作用玻璃纤维突出的弱点：较脆而且不耐磨，纤维之间的摩擦系数大。

在拉丝和纺织过程中，纤维就难免出现断裂现象，而且刚拉出的纤维容易受到空气中水蒸汽的侵蚀，使其强度下降。

浸润剂的作用：使多根单丝集中成股，增加原纱的耐磨性和提高拉伸强度；保护纤维免受大气和水分的侵蚀作用。

偶联剂是一种高分子化合物，这种化合物一般都含有两部分性质不同的基团。

一种官能团能很好与玻璃纤维表面结合；另一种官能团能很好与合成树脂结合(产生共聚)。

通过表面处理剂把两种性能截然不同的物质联合起来，形成一个统一的整体。

因此，把表面处理剂叫“架桥剂”，也叫“偶联剂”。

这种中间连接作用叫架桥作用或偶联作用。

3、玻璃纤维的拉丝方法。

坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝坩埚法拉丝工艺生产工艺由制球和拉丝两部分组成整个拉丝过程中加球和拉丝温度控制是由自动控制装置来完成的2) 池窑漏板法拉丝工艺池窑拉丝是连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。

池窑拉丝是将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续玻璃纤维。

窑拉丝与坩埚拉丝相比较，具有如下优点：1. 省去制球工艺，简化工艺流程，效率高；2. 池窑拉丝一窑可安装10块到上百块漏板，熔量大，生产能力高；3. 易实现自动化；4. 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维；5. 生产的废纱便于回炉。

4、玻纤的结构与组成？玻纤性能与块状玻璃性能差异原因？结构详见:P26-P27微晶结构假说玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶子”组成，在“微晶子”之间由硅酸块过冷溶液所填充。

网络结构假说玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络，网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。

材料力学复合材料知识点总结复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。

它们的组合结构使复合材料具有优异的性能，可以满足各种特殊的工程要求。

以下是关于材料力学复合材料的知识点总结。

一、复合材料的分类复合材料可以按照其成分进行分类，常见的分类包括：纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、结构复合材料等。

纤维增强复合材料是其中最常见和重要的类型。

二、纤维增强复合材料1. 纤维种类：常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维和有机纤维等。

2. 纤维体积分数：纤维体积分数是指纤维在复合材料中所占的比例。

纤维体积分数的提高可以增强复合材料的强度和刚度。

3. 界面特性：界面是纤维与基体之间的接触区域。

优良的界面能够提高复合材料的力学性能，如界面黏结强度的提高可防止纤维脱离基体。

4. 复合材料的制备方法：常见的制备方法有手工层叠法、预浸法和纺织法等。

三、复合材料的力学性能1. 强度和刚度：复合材料的强度和刚度主要取决于增强纤维的性能和体积分数。

2. 断裂韧性：复合材料的断裂韧性取决于纤维的断裂韧性、界面黏结强度和纤维体积分数。

合理的纤维取向可以提高复合材料的断裂韧性。

3. 疲劳性能：复合材料的疲劳寿命较长，但应注意纤维和界面的损伤和疲劳裂纹的产生。

4. 热膨胀系数：复合材料的热膨胀系数通常要小于金属材料，其热膨胀性能可通过纤维取向进行调控。

四、应用领域复合材料在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域有广泛的应用。

其中，碳纤维复合材料在航空航天领域应用较为广泛，可以制造轻型飞机、卫星等。

五、复合材料的优势和挑战复合材料具有重量轻、强度高、刚度大、抗腐蚀等优势，在一些特殊环境下比传统材料更加适用。

然而，复合材料的制备成本较高，其可靠性和维修性也是挑战所在。

在未来的发展中，随着技术的不断进步，复合材料在各个领域中的应用前景将更加广阔。

通过掌握复合材料的相关知识，我们能够更好地理解和应用这一材料，为工程和科学研究提供更多可能性。

材料工程基础复习要点及知识点整理全材料工程是工科的一个重要领域，它研究材料的特性、性能和结构，以及材料的制备、改性和应用。

在材料工程的学习和研究中，掌握基础的知识和复习要点是非常重要的。

本文将从材料的分类、性能和结构、制备方法以及常见材料的特点等方面进行全面的整理，帮助读者回顾和巩固材料工程的基础知识。

一、材料的分类材料可以根据其组成和性质的不同进行分类。

常见的材料分类有金属材料、非金属材料和复合材料。

1. 金属材料金属材料具有良好的导电性、导热性和可塑性。

常见的金属材料有铁、铜、铝等。

金属材料常用于制造机械、汽车等工业产品。

2. 非金属材料非金属材料分为有机材料和无机材料。

有机材料具有较高的灵活性和可塑性，如塑料、橡胶等；无机材料具有较高的硬度和稳定性，如陶瓷、玻璃等。

非金属材料广泛应用于建筑、电子等领域。

3. 复合材料复合材料是由两种或两种以上的材料组成，具有优异的综合性能。

常见的复合材料有纤维增强复合材料、层状复合材料等。

复合材料在航空航天、汽车等领域得到了广泛应用。

二、材料的性能和结构材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和热性能等。

1. 力学性能力学性能是材料的力学特征。

常见的力学性能有强度、韧性、硬度等。

强度表示材料抗拉、抗压、抗弯等载荷作用下的能力；韧性表示材料的抗断裂性能；硬度表示材料抵抗表面形变和划伤的能力。

2. 物理性能物理性能描述材料在物理方面的特性。

常见的物理性能有导电性、导热性、磁性等。

导电性表示材料传导电流的能力；导热性表示材料传导热量的能力；磁性表示材料受磁场作用的特性。

3. 化学性能化学性能是材料对外界化学物质的反应特性。

常见的化学性能有耐腐蚀性、稳定性等。

耐腐蚀性表示材料抵抗酸碱等侵蚀的能力；稳定性表示材料在不同条件下的性能变化情况。

4. 热性能热性能描述材料在温度变化下的特性。

常见的热性能有热导率、热膨胀系数等。

热导率表示材料传导热量的能力；热膨胀系数表示材料在温度变化下的膨胀程度。

第一章复合材料1-1复合材料的定义：由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料。

1-2复合材料的特征：可设计性；由基体组元与增强体或功能组元所组成；非均相材料。

组分材料间有明显的界面；有三种基本的物理相（基体相、增强相和界面相）；组分材料性能差异很大组成复合材料后的性能不仅改进很大，而且还出现新性能.1-3复合材料的分类。

按性能高低分类：先进复合材料（玻璃纤维增强体复合材料）和先进复合材料（以碳，芳纶，陶瓷的纤维和晶须等高性能增强体与耐高温的高聚物，金属，石墨，陶瓷等构成的复合材料）按增强体种类分类：纤维增强体复合材料;晶须增强体复合材料；颗粒增强体复合材料；板式增强体复合材料。

1-4复合材料的命名复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名，通常将增强材料放在前面，基体材料放在后面，再加上“复合材料”而构成。

1-5复合材料的结构设计层次。

一次结构：单层设计--- 微观力学方法二次结构：层合体设计--- 宏观力学方法三次结构：产品结构设计--- 结构力学方法单层材料的性能取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能，增强相的含量、分布方向等。

设计内容包括正确选择原料的种类和配比。

层合体的性能：取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）。

设计内容包括：对铺层方案作出合理的安排。

产品结构性能：取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式。

设计内容：最终确定产品结构的形状、尺寸、连接方法等。

第二章增强体2-1增强体的定义增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分，在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。

2-2增强体的特征能明显提高材料的一种或几种性能；具有良好的化学稳定性；具有良好的润湿性2-3几种典型的纤维及其特征无机非金属类(共价键)（玻璃纤维，陶瓷纤维，硼纤维，氧化铝纤维氮化硼纤维硅酸铝纤维）有机聚合物类(共价键、高分子链)（芳纶纤维）金属类(金属键)。