树脂基复合材料复习要点

【复合材料概论】复习重点应试宝典第⼀章总论1、名词：复合材料基体增强体结构复合材料功能复合材料复合材料(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。

包围增强相并且相对较软和韧的贯连材料，称为基体相。

细丝(连续的或短切的)、薄⽚或颗粒状，具有较⾼的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受外加载荷时是主要承载相，称为增强相或增强体。

它们在复合材料中呈分散形式，被基体相隔离包围，因此也称作分散相。

结构复合材料：⽤于制造受⼒构件的复合材料。

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。

2、在材料发展过程中，作为⼀名材料⼯作者的主要任务是什么？（1）发现新的物质，测试其结构和性能；（2）由已知的物质，通过新的制备⼯艺，改变其显微结构，改善材料的性能；（3）由已知的物质进⾏复合，制备出具有优良性能的复合材料。

3、简述现代复合材料发展的四个阶段。

第⼀代：1940-1960 玻璃纤维增强塑料第⼆代：1960-1980 先进复合材料的发展时期第三代：1980-2000 纤维增强⾦属基复合材料第四代：2000年⾄今多功能复合材料（功能梯度复合材料、智能复合材料）4、简述复合材料的命名和分类⽅法。

增强材料+（/）基体+复合材料按增强材料形态分：连续纤维复合材料，短纤维复合材料，粒状填料复合材料，编织复合材料；按增强纤维种类分类：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，混杂复合材料（复合材料的“复合材料”）；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；按材料作⽤分类：结构复合材料，功能复合材料。

5、简述复合材料的共同性能特点。

(1)、综合发挥各组成材料的优点，⼀种材料具有多种性能；(2)、复合材料性能的可设计性；(3)、制成任意形状产品，避免多次加⼯⼯序。

复合材料知识点一、绪论1、复合材料定义：①ISO：有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。

②GB：两个或两个以上独立的物理相，包括粘接材料（基体）和粒料纤维或片状材料所组成的一种固体物。

2、复合材料组成：复合材料由基体和增强材料组成。

增强材料是复合材料的主要承力部分，特别是拉伸强度、弯曲强度和冲击强度等力学性能主要由增强材料承担，基体的作用是将增强材料粘合成一个整体，起到均衡应力和传递应力的作用，使增强材料的性能得到充分的发挥，从而产生一种复合效应，使复合材料的性能大大优于单一材料的性能。

3、复合材料的分类：⑴按基体类型分类树脂基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料。

⑵按增强材料类型分类玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、有机纤维复合材料、陶瓷纤维复合材料。

⑶按用途不同分类结构复合材料、功能复合材料二、增强材料1、增强材料作用：增强材料是复合材料的主要组成部分，它起着提高树脂基的强度、模量、耐热和耐磨等性能的作用，增强材料还有减小复合材料成型过程中的收缩率，提高制品硬度等作用。

2、作为树脂基复合材料的增强材料应具有的基本特征：⑴应具有能明显提高树脂基体某种所需特性的性能，如高的比强度、比模量、高导热性、耐热性、低热膨胀性等，以便赋予树脂基体某种所需的特性和综合性能。

⑵应具有良好的化学稳定性。

⑶与树脂有良好的浸润性和适当的界面反应，使增强材料与基体树脂有良好的界面结合。

⑷价廉。

3、微裂纹假说：玻璃的理论强度取决于分子或原子间的吸引力，其理论强度很高，可以达到2000――12000MPa。

但强度的实际测试结果却低很多，这是因为玻璃或玻璃纤维中存在着数量不等，尺寸不同的微裂纹，因而大大降低了其强度。

微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内，但以表面的微裂纹危害最大。

由于微裂纹的存在，玻璃或玻璃纤维在外力的作用下，微裂纹处首先发生应力集中，首先发生破坏。

玻璃纤维比玻璃的强度高很多，是因为玻璃纤维经高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少；另外，玻璃纤维的断面尺寸小，微裂纹存在的概率也小，故使纤维强度增高。

复合树脂知识总结引言复合树脂是一种重要的工程材料，具有广泛的应用领域。

它由树脂基体和增强材料组成，具有优越的力学性能、热性能和化学稳定性。

本文将总结复合树脂的基本知识，包括定义、分类、制备方法、应用领域等内容。

定义复合树脂是由树脂基体和增强材料组成的复合材料。

树脂基体一般是有机高分子材料，如热固性树脂（如环氧树脂、酚醛树脂、聚酰亚胺等）或热塑性树脂（如聚酰胺、聚酯等）。

增强材料可以是纤维（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）、颗粒（如陶瓷颗粒、金属颗粒等）或片状材料。

分类根据树脂基体的不同，复合树脂可以分为热固性复合树脂和热塑性复合树脂两类。

热固性复合树脂热固性复合树脂是指树脂基体为热固性树脂的复合材料。

这种复合材料在加热过程中发生化学固化反应，形成硬化结构。

热固性复合树脂具有高强度、高刚度、耐热性好的特点，适用于要求较高力学性能和耐高温性能的领域。

热塑性复合树脂热塑性复合树脂是指树脂基体为热塑性树脂的复合材料。

这种复合材料可以在加热后通过塑性变形改变形状，而不发生化学固化反应。

热塑性复合树脂具有成型性能好、可回收性高的特点，适用于要求成型复杂结构的领域。

制备方法复合树脂的制备方法多种多样，根据增强材料的形式和树脂基体的性质可选择不同的方法。

手工层叠法手工层叠法是最简单的制备复合树脂的方法之一。

首先将树脂涂布在增强材料上，然后将多层涂布好的增强材料层叠在一起，通过加热和压力使树脂固化。

这种方法操作简单，但适用于制备较小规模的复合材料。

注塑成型法注塑成型法是一种常用的制备热塑性复合树脂的方法。

将树脂基体和增强材料混合后，通过注射机将熔融混合物注入模具中进行成型，随后冷却固化。

这种方法可以制备复杂形状的复合材料，并且生产效率较高。

压缩成型法压缩成型法适用于制备热固性复合树脂。

将树脂和增强材料混合后，放入模具中，然后通过加热和压力使其固化。

这种方法制备的复合材料具有良好的力学性能，但成型周期较长。

其他方法除了上述常用的制备方法外，还有其他一些方法，如挤出成型法、喷涂法、旋转成型法等。

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。

3.复合材料的命名（1）强调基体时以基体材料的名称为主：树脂基复合材料、金属基复合材料，陶瓷基复合材料。

（2）强调增强体时以增强体材料的名称为主：玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料。

（3）基体材料名称与增强材料并用：习惯上把增强材料的名称放在前面，基体材料的名称写在后面，如：玻璃纤维/环氧树脂复合材料。

4.复合材料的分类（按基体材料分类）：（1）聚合物基复合材料；（2）金属基复合材料（3）陶瓷基复合材料（4）碳基复合材料按材料作用分类：（1）结构复合材料；（2）功能复合材料。

2.环氧树脂（EP）环氧当量：含有1g当量环氧基的环氧树脂的克数。

环氧树脂的固化剂：（1）多元胺类固化剂。

（2）酸酐类固化剂。

（3）阴离子及阳离子型固化剂。

（4）树脂类固化剂。

1.不饱和聚酯树脂（UP）的固化：在引发剂（如：有机过氧化物类）、光、高能辐射的作用下，乙烯基类单体（St、乙烯基甲苯、二乙烯基笨等）可使树脂室温固化。

固化时加入MMA，可提高树脂的耐候性；若加入固化促进剂（如：叔胺），可使树脂室温固化。

固化原理：自由基共聚合反应机理：链引发、链增长、链终止固化过程及固化特征：a.凝胶阶段：树脂从液态到失去流动性成为半固体凝胶。

b.定型阶段：从凝胶到具有一定的硬度和固定的形状。

（未完全固化）。

c.熟化阶段：从定型阶段到表观上已经变硬并具有一定力学性能，经过后处理后即具有稳定的化学与物理性能并可供使用。

2.聚乙烯的用途：低密度聚乙烯（LDPE）：薄膜生产、注塑用品。

线型低密度聚乙烯（LLDPE）：薄膜生产、制造扁丝、编织袋。

高密度聚乙烯（HDPE）：a.注塑制品：工业容器、家用电器、玩具等。

b.薄膜制品：食品包装。

c.中空吹塑制品：食品、药品、化妆品的包装瓶等。

超高分子量聚乙烯（HUMWPE）：可作为工程塑料在汽车、机械、原子能以及宇宙飞行等领域得到重要应用。

聚乙烯管材：生活用水和煤气管道、农业排灌用管道等。

1.功能复合材料主要由功能体和基体组成，或由两种(或两种以上)的功能体组成。

2.材料在复合后所得的复合材料，依据其产生复合效应的特征，可分为线性效应和非线性效应。

3.燃烧过程，大致分为五个不同的阶段：（1）加热阶段；（2）降解阶段；(3)分解阶段；（4）点燃阶段；（5）燃烧阶段。

4.氧指数（OI)愈高，表示燃烧愈难。

当OI<22时，为易燃性塑料；当OI在22—27之间时，为自熄性塑料；当OI > 27时，为难燃塑料5.在美国UL-94防火标准中，塑料阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-O逐级递增。

6.阻燃机理有多种：保护膜机理、不燃性气体机理、冷却机理、终止链锁反应机理、协同作用体系。

7.非金属材料的腐蚀类型按腐蚀机理分类①物理腐蚀②化学腐蚀③大气老化④环境应力开裂8.为了弄清材料的腐蚀机理，进一步对其寿命进行预测，对其进行的实验以试验场所划分，可分为现场试验及实验里试验。

9.摩阻复合材料一般由增强体、摩擦功能调节体与基体等构成，各组分在摩擦材料中的作用是不同的。

10.列举三种常见的水溶性高分子聚合物：聚乙二醇、聚乙吡咯烷酮、聚乙烯。

11.防辐射服是利用服饰内金属纤维构成的环路产生感生电流，有感生电流产生反向电磁场进行屏蔽。

12.吸波材料之所以能够吸收进入材料内部的电磁波主要是由于电磁波在材料内部产生电损耗或磁损耗而使电磁波的电磁性能转化为其他形式的能量散失掉，从而达到减少反射的目的。

13.电损耗介质的吸波机理主要是松弛极化、磁性介质在交变磁场的作用下产生能量损耗的机制有：①磁滞损耗②涡流损耗③剩磁效应④磁共振。

14.密封材料的耐磨性通常以磨损率的倒数来表示。

15.影响玻璃钢透光率的主要因素：玻璃纤维和粘结剂的折射指数；玻璃纤维和粘结剂的光吸收系数；玻璃纤维的直径及其在玻璃钢中的体积含量。

16.阻尼特性可以通过对数衰减率δ与阻尼因子η两种方式来描述。

17.复合材料用于装甲防护主要有两种形式，即单纯的纤维织物和复合材料层合板。