复合材料的分类
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纺织结构复合材料分类纺织结构复合材料是一种由纤维素纤维和基体材料组成的复合材料。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐磨损、耐高温等优点,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
根据纺织结构的不同特点和用途,可以将纺织结构复合材料分为以下几类。
一、三维编织复合材料三维编织复合材料是一种由三维编织纤维构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度,能够在多个方向上承受力。
三维编织复合材料可以用于制造飞机零部件、汽车零部件以及建筑结构等。
该类复合材料的制备过程相对复杂,需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中,还需要考虑编织结构的设计和优化,以满足不同的工程要求。
二、二维织物复合材料二维织物复合材料是一种由二维织物和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的柔韧性和可塑性,适用于制造需要弯曲和变形的零部件。
二维织物复合材料可以通过手工编织、机器编织或者预浸料等方法制备。
在制备过程中,需要考虑织物的纤维类型、纤维密度以及编织结构的优化,以提高复合材料的性能。
三、非编织纤维复合材料非编织纤维复合材料是一种由非编织纤维和基体材料构成的复合材料。
非编织纤维包括无纺布、纳米纤维以及纤维毡等。
这类复合材料具有较好的柔韧性和吸湿性,适用于制造衣物、过滤材料以及隔音材料等。
非编织纤维复合材料的制备过程相对简单,可以通过热压、湿压和自粘等方法制备。
四、三维编织纤维复合材料三维编织纤维复合材料是一种由三维编织纤维和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度,能够在多个方向上承受力。
三维编织纤维复合材料适用于制造需要承受复杂载荷的零部件,如飞机机翼、汽车车身等。
该类复合材料的制备过程相对复杂,需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中,还需要考虑编织结构的设计和优化,以满足不同的工程要求。
纺织结构复合材料根据纺织结构的不同特点和用途,可以分为三维编织复合材料、二维织物复合材料、非编织纤维复合材料以及三维编织纤维复合材料等几类。
复合材料工学摘要:一、复合材料工学简介1.复合材料的定义2.复合材料的发展历程3.复合材料的主要分类二、复合材料的基本性能1.力学性能2.热学性能3.电学性能4.化学性能三、复合材料的制备工艺1.原材料的选择与处理2.复合材料的制备方法3.制备工艺的影响因素四、复合材料的应用领域1.航空航天领域2.汽车制造领域3.建筑行业4.能源行业5.其他领域五、复合材料的发展趋势与挑战1.新型复合材料的研究与发展2.低成本、高效率的制备工艺3.环境友好型复合材料4.跨学科研究与创新正文:复合材料工学是一门研究复合材料的组成、性能、制备工艺及其应用的学科。
复合材料是由两种或两种以上不同功能和性质的材料通过特定的工艺手段组合而成,以实现各种优异性能。
在过去的几十年里,复合材料在各个领域得到了广泛的应用,并取得了显著的成果。
复合材料的主要分类包括:金属基复合材料、陶瓷基复合材料、聚合物基复合材料以及它们的复合材料。
每种复合材料都有其独特的性能,可以满足不同领域的需求。
复合材料具有很多优异的性能,如高强度、高刚度、低密度、耐磨、耐腐蚀、导电、导热、电磁屏蔽等。
这些性能使得复合材料在很多领域取代了传统材料,成为现代工程技术的重要组成部分。
复合材料的制备工艺主要包括:熔融法、溶液法、化学气相沉积法、物理气相沉积法、聚合物固化法等。
这些制备工艺对原材料的选择和处理、设备要求、工艺参数等方面都有严格的要求。
合适的制备工艺可以得到具有理想性能的复合材料。
复合材料在航空航天、汽车制造、建筑、能源等众多领域都有广泛的应用。
如在航空航天领域,复合材料可以用于制造飞机、火箭、卫星等部件,以减轻结构重量、提高燃料效率;在汽车制造领域,复合材料可用于制造车身、底盘等部件,以降低汽车重量、提高燃油经济性;在建筑行业,复合材料可用于制造建筑模板、建筑补强等;在能源行业,复合材料可用于制造风力发电机叶片、太阳能电池板等。
尽管复合材料已经取得了显著的成果,但仍面临着许多挑战和发展趋势。
复合材料的分类及特点
1. 嘿,你知道吗?复合材料那可是有好多不同的类型啊!就像金属基复合材料,这就好比是一支强大的队伍,金属当老大,带着其他材料一起变强。
像飞机上好多部件不就是用它嘛,厉害吧!碳纤维复合材料呢,那简直就是轻量级冠军呀,又轻又结实,赛车用它可多了呢,这不就是速度与激情的完美结合嘛!
2. 哇塞,还有陶瓷基复合材料呢,这就像是一个坚强的卫士,耐高温、耐腐蚀。
你想想看,那些在高温环境下工作的设备,要是没有它可怎么办呀!而聚合物基复合材料,就像是个多面手,用途广泛得很嘞,从日常用品到高科技领域都有它的身影,是不是很神奇呀?
3. 你说玻璃纤维复合材料怎么样?它呀,就如同一位默默奉献的幕后英雄,在很多地方发挥着重要作用呢。
比如一些船艇呀,有了它会更坚固耐用呢!那热固性复合材料呢,是不是就像一块顽固的石头,一旦成型就很难改变呀,可它的性能稳定呀,这就是它的特点哟!
4. 再看看芳纶纤维复合材料吧,嘿,这可是高端材料呀,就如同一位优雅的贵族。
在军事领域它可出了不少力呢,保护着咱们的安全呢!那纳米复合材料呢,那可是材料世界里的未来之星呀,有着无穷的潜力等待着被挖掘,是不是超级让人期待呀?
5. 说到这里,咱不能不提提天然纤维复合材料呀,它就像是大自然给我们的礼物。
环保又好用,多棒呀!合成纤维复合材料也不落后呀,在各个领域都能看到它活跃的身影,这就是实力呀!
6. 这么多种复合材料,各有各的特点和用途,是不是超级有趣呀?它们就像是一群个性鲜明的小伙伴,在不同的领域发挥着自己独特的价值,真的很让人惊叹不已呀!我觉得呀,复合材料就是未来的希望,会给我们的生活带来更多的惊喜和改变呢!。
复合材料的分类方式复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的材料,具有多种优点,如强度高、刚度大、重量轻、耐磨损、耐腐蚀等。
根据不同的分类标准,可以将复合材料分为多个类别,常见的分类方式有以下几种:1.按增强材料的类型分类:按照增强材料的类型,复合材料可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和片材增强复合材料三类。
-颗粒增强复合材料:是将金属、陶瓷、塑料等颗粒加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和高耐磨性能。
-纤维增强复合材料:是将纤维材料(如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等)加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高韧性和轻质的优点。
-片材增强复合材料:是将片状增强材料(如钢片、铝片、陶瓷片等)加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高耐磨性能。
2.按增强材料的形状分类:根据增强材料的形状,可以将复合材料分为颗粒复合材料、纤维复合材料和薄膜复合材料三类。
-颗粒复合材料:是将颗粒状的增强材料分散在基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和高耐磨性能。
-纤维复合材料:是将纤维状的增强材料与基体结合而成的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高韧性和轻质的优点。
-薄膜复合材料:是将薄膜状的增强材料叠加在基体上的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高耐磨性能。
3.按基体材料的类型分类:按照基体材料的类型,复合材料可分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料和聚合物基复合材料三类。
-金属基复合材料:是以金属为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高导热性能。
-陶瓷基复合材料:是以陶瓷为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和耐磨损的优点。
-聚合物基复合材料:是以聚合物为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高韧性、轻质和耐腐蚀性能。
4.按阶次和结构分类:按照复合材料的结构组成和复合方式,可以将复合材料分为单向复合材料、层状复合材料和异向复合材料三类。
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:二)聚合物基体的作用选择题:a . 将纤维黏在一起;b.分配纤维间的载荷;c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点:比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性、抗老化性好,但脆性大,韧性差。
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。
第1章绪论1.复合材料的定义(Composition Materials , Composite)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。
复合材料=基体(连续相)+增强材料(分散相)分散相是以独立形态分布在整个连续相中,两相之间存在着相界面。
分散相可以是增强纤维,也可以是颗粒或弥散的填料。
2.复合材料常见分类方法:1)按性能分:常用复合材料、先进复合材料2)按用途分:结构复合材料、功能复合材料3)按复合方式分:宏观复合、微观复合4)按基体材料分:聚合物基、金属基、无机非金属基5)按增强体形式分:纤维增强复合材料、颗粒增强、片材增强、叠层复合3.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类,各表示什么?在结构设计过程中的设计层次如何,各包括哪些内容?三个结构层次: 一次结构——单层材料——微观力学一次结构二次结构——层合体——宏观力学二次结构三次结构——产品结构——结构力学三次结构设计层次:单层材料设计、铺层设计、结构设计4.复合材料力学主要是在单层板和层合板这两个结构层次上展开的,其研究内容分为微观力学和宏观力学两部分。
第2章复合材料界面和优化设计1.复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观形式复合而成的多相材料。
2.复合材料界面机能:1)传递效应:基体可通过界面将外力传递给增强物,起到基体与增强体之间的桥梁作用2)阻断效应:适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用3)不连续效应:在界面上产生物理性能不连续性和界面摩擦现象,如抗电性、电感应性、磁性、耐热性等4)散热和吸收效应:5)诱导效应3.界面效应既与界面结合状态、形态和物理、化学性质等相关,也与界面两边组元材料的浸润性、相容性、扩散性等密切相关。
4.聚合物基复合材料是由增强体与聚合物基体复合而形成的材料。
聚合物基复合材料分类:热塑性、热固性聚合物基复合材料。
热塑性聚合物基复合材料成型两个阶段:①熔体与增强体之间接触和润湿②复合后体系冷却凝固成型。
复合材料复习资料复合材料定义:由两种或两种以上物理化学性质不同的物质,经人工组合而成的多相固体材料。
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、先进复合材料复合材料分类:1.按用途分类结构复合材料和功能复合材料2.按基体类型分类聚合物基、金属基、无机非金属基复合材料3.按增强体形式分类颗粒增强型、纤维增强型、片材增强型、层叠式增强纤维种类:按纤维组成分类:无机纤维:玻璃纤维(GF)、碳纤维(CF)、硼纤维(BF)、碳化硅纤维、氧化铝纤维等;有机纤维:芳纶纤维(KF)、聚酯纤维、聚乙烯纤维等复合材料性能:优点:1.比强度与比模量高(有利于材料减重) 2.良好的抗疲劳性能 3.减振性能好 4抗腐蚀性好 5高温性能好 6导电导热性能好 7耐磨性好 8容易实现制备与形成一体化比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高,同一零件的自重越小;比模量越高,零件的刚性越大。
缺点:稳定性稍差,耐温和老化性差,层间剪切强度低等比强度:材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度。
比模量:材料的模量与密度之比。
比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高,同一零件的自重越小;比模量越高,零件的刚性越大。
影响复合材料性能的主要因素:增强材料的性能;基体材料的性能;含量及其分布状况;界面结合情况;作为产品还与成型工艺和结构设计有关选择基体金属的原则①根据金属基复合材料的使用要求②根据金属基复合材料组成特点③基体金属与增强物的相容性(尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应)金属基体的温度范围:1.用于450 ℃以下的轻金属基体,主要是铝基和镁基复合材料2.用于450-700 ℃的复合材料的金属基体,主要是钛合金基体复合材料3.用于600-900 ℃的复合材料的金属基体,主要是铁和铁合金4.用于1000 ℃以上的金属基体,主要是镍基耐热合金和金属间化合物常见陶瓷基体:玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等聚合物基体的种类:热固性树脂(不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂)及各种热塑性聚合物聚合物基体的作用:1把纤维黏在一起2分配纤维间的载荷3使纤维不受环境影响热固性树脂:低分子物在引发剂、促进剂作用下生成的三维体形网状结构聚合物。
复合材料分类方法
一、复合材料的分类方法
1、根据基体材料的不同分类
根据基体材料不同,可将复合材料分为金属基复合材料和非金属基复合材料。
金属基复合材料通常指复合金属材料;非金属基复合材料有有机复合材料、无机复合材料和复合陶瓷等。
2、根据结构的不同分类
根据复合材料的结构不同,可将复合材料分为层合复合材料、增强复合材料、加工复合材料和多层复合材料等。
(1)层合复合材料
层合复合材料是把数层基材(金属、非金属等)隔层粘接、焊接等形式耦合在一起,由两层或多层材料构成的复合材料。
它具有质地轻、强度高、形状比较稳定的特点,应用范围非常广泛,如结构用材料、制冷材料、装甲材料、太空材料等。
(2)增强复合材料
增强复合材料是在基体材料加工、浇注等各种技术中利用有机树脂,用碳纤维、玻璃纤维、石墨等悬浮于有机树脂中,进行浇注、热塑性成型、喷涂等,其强度可以达到100 MPa以上的复合材料。
它的应用非常广泛,用于集成机械、汽车等行业中。
(3)加工复合材料
加工复合材料是指采用固态反应,使基体材料作用于表面某种特定加工技术,如渗透、镀层等,使基体材料与表面复合材料形成紧密
结合的复合材料。
它具有耐磨、耐腐蚀、抗震等特点,可以应用于汽车、航空、船舶等行业中。
(4)多层复合材料
多层复合材料是指由层状的不同材料类型构成的复合材料,它的强度可以达到几百MPa以上,应用广泛,如汽车部件、结构材料等。
复合材料分类
复合材料是指由两种或两种以上不同性质的材料组成的材料。
根据制备方法和材料性质的不同,复合材料可以分为以下几类。
一、增强复合材料
增强复合材料是将增强体嵌入到基体中形成的材料。
常见的增强体有纤维、颗粒和片状。
纤维增强材料是最常见的一种增强材料,包括玻璃纤维、碳纤维和聚合物纤维等。
纤维增强材料通常具有高强度和高模量的特点,常用于航空航天、汽车和建筑等领域。
二、无机基复合材料
无机基复合材料是以无机材料为基体的复合材料。
常见的无机基材料有金属、陶瓷、玻璃等。
无机基复合材料具有高温耐性、耐腐蚀性和高摩擦性能等特点,广泛应用于高温元件、化学管道和磨损零件等领域。
三、有机基复合材料
有机基复合材料是以有机材料为基体的复合材料。
常见的有机基材料有塑料、橡胶和树脂等。
有机基复合材料具有良好的可加工性和成型性,常用于航空航天、电子和建筑等领域。
四、金属基复合材料
金属基复合材料是以金属为基体的复合材料。
常见的金属基材料有铝、镁、钛等。
金属基复合材料具有高强度、高刚性和良好的导热性能,常用于航空航天、汽车和机械制造等领域。
五、混合复合材料
混合复合材料是指由两种或多种类型的复合材料组合而成的材料。
混合复合材料可以充分发挥各种不同材料的优点,实现材料性能的优化。
总之,复合材料根据不同的制备方法和材料性质可以分为增强复合材料、无机基复合材料、有机基复合材料、金属基复合材料和混合复合材料等几类。
每种类型的复合材料在不同领域有着广泛的应用。
第一章绪论1、复合材料的定义、组成及分类①定义复合材料→是指将两种或两种以上的不同材料,用适当的方法复合成的一种新材料,其性能比单一材料性能优越。
②组成基体、增强材料、界面基体:起黏结作用,将增强材料黏合,起到均匀应力和传递应力的作用。
增强材料:承受力的组分界面:界面粘结力充分发挥其材料的性能使其大大优于单一材料的性能。
③分类A 按基体类型分类:⑴树脂基复合材料⑵金属基复合材料⑶无机非金属基复合材料B 按增强材料类型分类:⑴玻璃纤维复合材料(玻璃纤维增强的树脂基复合材料俗称玻璃钢)⑵碳纤维复合材料⑶有机纤维复合材料⑷陶瓷纤维复合材料C 按用途不同分类:⑴结构复合材料⑵功能复合材料2、复合材料的特性优点:㈠轻质高强㈡可设计性好㈢电性能好㈣耐腐蚀性好㈤热性能良好㈥工艺性能优良缺点:㈦弹性模量较低(易变形)㈧长期耐热性不足(不能高温下长期使用)㈨老化现象3、复合材料的应用及发展应用:⒈在航天航空方面的应用:轻质高强,使飞机的质量减轻,连接减少,速度提升,耗能减少。
⒉在交通运输方面的应用:汽车质量减轻,相同的条件下耗油量只是钢铁汽车的四分之一,而且受到撞击时复合材料能大幅度的吸收冲击能量,保护人员安全。
⒊在化学工业方面的应用:复合材料主要被用来制造防腐制品,因为聚合物复合基材料具有优良的耐腐性能,可用于制造各种管道,烟囱,地坪,风机,泵等。
⒋在电气工业方面的应用:因为复合基材料是一种优异的电绝缘材料,广泛的用于电机、电工器材制造。
例如:绝缘板、绝缘管、电机护环等。
⒌在建筑方面的应用:玻璃钢具有优异的力学性能、良好的隔热,隔音性能,吸水率低,耐腐蚀性好和很好的装饰性,因此是一种理想的建筑材料,建筑上玻璃钢被用作承重结构、围护结构、冷却塔、水箱、卫生洁具、门窗等。
耐海水性能,并能极大的减少金属钢筋对电磁波的屏蔽作用。
建筑物损坏修补材料等⒍在机械工业方面的应用:用于制造各种叶片、风机、各种机械部件、齿轮、皮带轮和防护罩等。
复合材料英语词汇复合材料是由两种或多种不同的材料组成的新型材料,具有优异的力学性能和功能性能。
复合材料在航空航天、汽车、建筑、医疗等领域有广泛的应用。
为了更好地了解和学习复合材料,我们需要掌握一些与之相关的英语词汇。
本文将介绍一些常用的复合材料英语词汇,并给出中英文对照表和例句。
一、复合材料的分类复合材料可以根据不同的标准进行分类,例如根据基体材料的类型、增强材料的形态、界面结构等。
下面是一些常见的复合材料分类的英语词汇:中文英文例句金属基复合材料Metal matrixcomposites (MMCs)金属基复合材料是由金属或合金作为基体,与陶瓷、金属或碳纤维等作为增强相组成的复合材料。
Metalmatrix composites are composites consisting of a metal or alloy as the matrix and ceramics, metals orcarbon fibers as the reinforcement phase.陶瓷基复合材料Ceramic matrixcomposites (CMCs)陶瓷基复合材料是由陶瓷或碳作为基体,与陶瓷、金属或碳纤维等作为增强相组成的复合材料。
Ceramicmatrix composites are composites consisting of ceramics or carbon as the matrix and ceramics, metals orcarbon fibers as the reinforcement phase.树脂基复合材料Resin matrixcomposites (RMCs)树脂基复合材料是由树脂(如环氧树脂、聚酯树脂等)作为基体,与玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等作为增强相组成的复合材料。
Resin matrix composites are composites consisting of resin (such as epoxy resin,polyester resin, etc.) as the matrix and glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, etc. as the reinforcementphase.碳-碳复合材料Carbon-carboncomposites (C/C)碳-碳复合材料是由碳素纤维作为增强相,经过高温处理后与碳素基体结合而成的复合材料。
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。
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。
复合材料的分类复合材料是指由两种或两种以上的不同材料组合而成的新材料。
根据复合材料中不同材料的性质和构成方式的不同,可以将复合材料分为以下几类。
1.增强复合材料增强复合材料是指由增强体和基体组成的复合材料。
增强体可以是纤维、颗粒或片材等,常见的有碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等。
增强体的作用是增加复合材料的强度和刚度,而基体则起到固定和保护增强体的作用。
2.层合复合材料层合复合材料是由不同的层片材料按一定的规则和顺序堆叠而成的复合材料。
每一层片材料可以是金属材料、陶瓷材料或者是有机高分子材料等。
层合复合材料具有优异的各向异性和层间的结合强度,广泛用于航空航天、汽车、船舶等领域。
3.颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料是指在基体材料中添加颗粒状的增强材料的复合材料。
颗粒增强材料可以是金属、陶瓷、塑料等。
颗粒增强复合材料具有较好的抗冲击性能和耐磨损性能,常用于制造耐磨零件、摩擦材料等。
4.蜂窝复合材料蜂窝复合材料是由蜂窝结构填充材料和面板材料组成的复合材料。
蜂窝复合材料具有轻质高强度的特点,同时具有较好的吸声和隔热性能,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
5.混杂复合材料混杂复合材料是指将两种或两种以上的复合材料相互结合而成的新材料。
混杂复合材料可以兼具不同类别复合材料的优点,例如结合纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料,可以使材料既具备高强度和刚度,又具有较好的抗冲击性能。
以上是目前常见的复合材料的几种分类,每种分类的复合材料在不同领域具有不同的应用价值和优点。
随着技术的不断进步和研究的不断深入,复合材料在各个领域的应用将会越来越广泛。