复合材料概论绪论

复合材料概论第一章总论1.复合材料的定义答：用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分（或称组元）材料通过人工复合组合而成的多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。

它既保持了原组分的主要特点，又显示了原组分材料所没有的新性能。

2.复合材料的发展进程(四代的发展)答：第一代复合材料（玻璃纤维增强塑料）第二代复合材料(碳纤维增强塑料)第三代复合材料（纤维增强金属基复合材料）第四代复合材料（多功能复合材料）3.复合材料的特点答：a.复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的b.复合材料是以人工制造而非天然形成的（区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质）c.组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理和化学性质（区别于化合物和合金）.d.复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料e.复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。

复合材料具有新的、独特的和可用的性能，这种性能是单个组分材料性能所不及或不同的。

4.复合材料结构及分类答：(1)复合材料是由基体相、增强相和界面组成。

这三相的结构与性质、它们的配置方式和相互作用以及相对含量决定了复合材料的性能。

(2)5.相关符号的代表意义答：MMC（Metal Matrix Composite）表示金属基复合材料，FRP（Fiber Reinforced Plastics）表示纤维增强塑料GF/Epoxy, 或G/Ep(G-Ep) 表示玻璃纤维/环氧第二章1.复合材料中基体的作用答：1.将纤维粘合为整体并使纤维固定，在纤维间传递载荷，并是载荷均衡；2.决定复合材料的一些性能，如高温使用性能、层间剪切性能、耐介质性能（耐水、耐化学性能）等；3.决定复合材料成型工艺方法及工艺参数选择；4.保护纤维免受各种损伤。

2.金属基体选择遵循原则答:（1）金属基复合材料的使用要求（2）金属基复合材料组成特点（3）基体金属与增强物的相容性3.常见金属基体的类型答:（1）结构用金属基复合材料的基体a.用于450 ︒C以下的轻金属基体b.用于450-700 ︒C的复合材料的金属基体c.用于1000 ︒C以上的高温复合材料的金属基体（2）功能用金属基复合材料的基体。

第一章绪论1.1复合材料的发展概况一、材料的发展与人类社会的进步从人类发展的历史来看，材料是社会进步的物质基础。

综观人类发展和材料发展的历史，可以看到，每一种重要材料的发现和利用都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化。

材料的发展与人类进步和发展息息相关。

一万年前，人类使用石头作为日常生活工具，人类进入了旧石器时代，人类战争也进入了冷兵器时代。

7000年前人类在烧制陶器的同时创造了炼铜技术，青铜制品广泛地得到应用，同时又促进了人类社会发展，人类进入了青铜器时代。

同时火药的发明又使人类战争进入了杀伤力更强的热兵器时代。

5000年前人类开始使用铁，随着炼铁技术的发展，人类又发明了炼钢技术。

十九世纪中期转炉、平炉炼钢的发展使得世界钢产量迅猛增加，大大促进了机械、铁路交通的发展。

随着二十世纪中期合金钢的大量使用，人类又进入钢铁时代，钢铁在人类活动中起着举足轻重的作用。

随之核材料的发现，又将人类引入了可以毁灭自己的核军备竞赛，同时核材料的和平利用，又给人类带来了光明。

二十世纪中后期以来，高分子、陶瓷材料崛起以及复合材1料的发展，又给人类带来了新的材料和技术革命。

当前材料、能源、信息是现代科技的三大支柱，它会将人类物质文明推向新的阶段。

二十一世纪将是一个新材料时代。

二、复合材料的提出现代高科技的发展更紧密地依赖于新材料的发展；同时也对材料提出了更高、更苛刻的要求。

在现代高技术迅速发展的今天，特别是航空、航天和海洋开发领域的发展，使材料的使用环境更加恶劣，因而对材料提出了越来越苛刻的要求。

另外对材料的质轻、高强、高韧、耐热、抗疲劳、抗氧化及抗腐蚀等特性也日益提出了更加苛刻的要求。

如现代武器系统的发展对新材料提出了高比强高比模；吸波、隐身；抗穿甲性；减振、降噪，抗激光等。

很显然，传统的单一材料无法满足以上综合要求，当前作为单一的金属、陶瓷、聚合物等材料虽然仍在不断发展，但是以上这些材料由于其各自固有的局限性而不能满足现代科学技术发展的需要。

复合材料（玻璃钢）成型工艺绪论一、复合材料（玻璃钢）概述：玻璃钢其实是一种复合材料，在咱国内俗称为“玻璃钢”实际称为玻璃纤维增强塑料：它是一种由两种或两种以上的材料（树脂为基体，以玻纤为增强材料）经一定成型工艺复合成的一种复合材料。

复合材料也可以这么讲：用两种或两种上不同性能、不同形态的组分材料通过复合手段组合而成的一种多相材料。

复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组分材料的主要特性，又通过复合效应而获得原组分所不具备的特性。

可以通过设计使各组分的性能相互补充并彼此关联，从而获得新的优越性能，与一般材料简单混合不可相比的。

复合材料的组成分两大部分：基体与增强材料。

复合材料中的树脂就是基体，玻璃纤维是增强材料。

玻璃钢：英文名称FRP F 纤维Class Fibre R增强Reinforced P塑料Plastic 玻璃钢三大因素及作用：三大因素合成树脂、增强材料、界面a、合成树脂作用：把松散的增强材料粘接成整体，起传递功的作用，对玻璃钢起防腐性能、耐老化性等都有直接或间接影响。

b、增强材料作用：玻纤制品承受力的作用，不仅能够提高其制品强度和弹性模量，而且还能够减少收缩变形，提高其热变性温度。

C、界面作用：两者之间的分界面。

玻璃钢性能不仅与增强材料和基体树脂有关，而且与两者之间界面处粘接的好坏及耐久性有很大的关系。

复合材料中的基体与增强材料之间的相互作用是通过所形成界面的性质和强度而表现出来的。

基体与增强材料之间的结合可分为以下几种：1、机械结合基体与增强材料之间没有发生化学反应，纯粹是机械连接，这种复合是靠粗糙的纤维表面与基体产生磨擦力而实现的，只能在平行纤维方向上承受载荷。

2、润湿与扩散复合过程中液态的基体在增强材料的表面铺展、润湿，然后发生相互原子或分子的扩散、渗透从而形成界面。

3、反应结合基体与增强材料间发生化学反应，在界面形成新的化合物。