复合材料定义

第一章1.复合材料定义：是指两种或两种以上不同材料，用适当的方法复合成一种新材料，其性能比单一材料性能优越。

根据基体材料不同，分为金属基复合材料，非金属基复合材料，树脂基复合材料2.复合材料最大特点，是性能具有可设计性。

影响复合材料性能的因素很多，主要取决于增强材料的性能，含量及分布情况，基体材料的性能和含量，以及它们之间的界面结合情况。

3.树脂基复合材料的使用温度一般为60摄氏度到250摄氏度；金属基复合材料为400摄氏度到600摄氏度；陶瓷基复合材料为1000摄氏度到1500摄氏度。

复合材料硬度主要取决于基体材料的性能，一般硬度为陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料4.就力学性能而言，复合材料的力学性能取决于增强材料的性能，含量和分布，以及基体材料的性能和含量。

复合材料的耐自然老化性能，取决于基体材料的性能和与增强材料的界面粘结。

一般优劣次序为，陶瓷基复合材料大于金属基复合材料大于树脂基复合材料。

导热性能的优劣比较为：金属基复合材料大于陶瓷基复合材料大于树脂基复合材料。

5.选择成型方法时应考虑：①产品外形构造和尺寸大小②材料性能和产品质量要求③生产批量大小及供应时间（允许的生产周期）要求④企业可能提供的设备条件及资金⑤综合经济效益，保证企业盈利第二章1.手糊成型：又称接触成型。

是用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。

手糊成型按成型固化压力可分为两类：接触压和低压（接触压以上）。

前者为手糊成型，喷射成型。

后者包括对模成型，真空成型，袋压成型，热压釜成型，树脂传递模塑（RTM）和反应注射模塑（RIM）成型。

2.聚合物基体的选择：能配置成粘度适当的胶液，适宜手糊成型的胶液粘度为200-500厘泊聚合物集体包括不饱和聚酯树脂，环氧树脂和辅助材料。

其中，辅助材料包括稀释剂（分为活性稀释剂和非活性稀释剂），填料（在糊制垂直或倾斜面层时，为避免“流胶”，可在树脂中加入少量活性SiO2处变剂），色料。

复合材料定义复合材料是指以基体材料（核料）为基础，以薄膜、粉末、纤维等表面添加剂（外涂料）加工而成的新型材料。

它的特点是以厚薄不一的外层覆盖基体，从而形成复合材料的层状构造与表面特性。

基体材料的种类有钢、木材、玻璃纤维、碳纤维、复合材料板材等多种，而外层涂料包括聚合物、粉末、纤维、金属、矿物等材料，可以对基体材料做出各种改性。

复合材料可以获得材料材性能的改善，并能更好地满足力学应力、电学、热学特性，这在很大程度上提升了材料的应用性能，比如，碳纤维复合材料的杨氏模量可以高达200GPa，比起普通钢材料有较高的刚度；复合材料可以结合多种材料特性，从而有效抑制材料弹性变形和损伤，比如，金属复合材料可以提升金属材料的抗拉强度和热韧性；复合材料还可以改变材料表面的表面性能，例如金属复合材料可以改善材料的抗腐蚀性和耐磨损性。

复合材料的应用非常广泛，已经从航空航天、电子电器、汽车制造、家具饰品等行业大量地使用复合材料，在医疗器械、食品机械、化工机械、通讯机械、电脑机械等行业也有较大的推广应用，因为其具有较高的强度、轻量、耐腐蚀性，可以有效地替代金属和其它材料，发挥出更大的作用。

在现代科学与工程应用中，复合材料已经占据了重要的地位，而且复合材料的研究正在不断的发展和深化，相关技术也越来越完善，特别是发展出了多种新型复合材料，例如，有机复合材料、共聚物复合材料、复合材料板材等。

复合材料的应用可以带来许多方面的好处，例如，增加材料的使用寿命，减少加工工艺，提高结构整体性能，降低重量，改善材料性能，提高机械特性，以及减少成本等。

综上所述，复合材料是多个材料结合而成的新型材料，具有改变金属材料性能、拓展应用领域、提升材料使用寿命等优点，目前科技进步与不断改进使复合材料在工程应用中有着越来越重要的位置。

复合材料的定义以及修复的方法复合材料是指由两种或更多种不同性质的材料组合而成的新材料，具有优良的综合性能。

它通常由增强材料和基体材料组成，增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、Kevlar纤维等，而基体材料可以是树脂、金属、陶瓷等。

由于复合材料具有轻量、高强度、耐腐蚀、设计自由度大等特点，被广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑等领域。

复合材料与传统材料相比，具有很好的强度和韧性，可以满足不同工程领域的需求。

但是复合材料在使用过程中依然会遭受磕碰、挤压、拉伸等外力的影响，由此导致材料的损伤。

为了延长复合材料的使用寿命和保证其性能，需要进行修复。

复合材料修复常用的方法包括表面修复和结构修复两种。

表面修复是指对复合材料的表面进行简单的修补，一般用于处理轻微的表面划痕、凹坑等情况。

修复过程包括以下步骤：清洁表面、打磨、涂覆填料、光照固化。

需要清洁损坏的表面，清除杂质和油脂，以便填料能够充分粘附。

然后，对受损区域进行打磨处理，以便填料能够充分附着。

接着，涂覆填料，填平损伤表面。

使用紫外线照射或烤箱加热等方法进行固化，使填料与基材紧密结合，完成表面修复。

结构修复是指对复合材料的内部结构进行修复，通常用于处理较为严重的损伤，如层间剥离、穿孔、裂纹等。

结构修复的步骤相对复杂，需要先对损伤部位进行评估，确定损伤的类型和程度。

然后，根据具体情况选择合适的修复方法，如层间剥离可以采用注射修复法，穿孔可以采用布贴修复法，裂纹可以采用层压修复法。

修复过程中需要采用适当的树脂和增强材料，确保修复区域与原材料具有相似的力学性能。

进行固化处理，确保修复部位与基材紧密结合，恢复材料的整体性能。

复合材料的修复方法丰富多样，可以根据具体的损伤情况选择合适的修复策略，保证材料的完整性和性能，延长其使用寿命。

在未来，随着复合材料应用领域的不断扩大和深入，复合材料的修复技术也将不断发展和完善，为各行业提供更可靠、更经济的修复方案。

食品包装的复合材料的结构要求食品包装是保护食品的外壳，它不仅要具备良好的外观和功能，还需要满足食品安全、保鲜、易开封等方面的要求。

而复合材料作为一种常用的食品包装材料，具备了许多优异的性能，因此在食品包装行业中得到了广泛的应用。

一、复合材料的定义复合材料是由两种或两种以上的材料经过一定的工艺方法组合而成的材料。

在食品包装中，复合材料通常由塑料薄膜、铝箔、纸张等材料组合而成。

二、复合材料的结构要求1. 外层保护层：食品包装的外层通常采用塑料薄膜，具有良好的防潮、阻氧、阻光等性能，可以有效地保护食品不受外界环境的影响。

2. 隔离层：隔离层通常采用铝箔或其他金属材料，具有良好的阻隔性能，可以阻止氧气、水蒸气等物质的渗透，从而延长食品的保鲜期。

3. 内层密封层：内层密封层通常采用塑料薄膜，具有良好的密封性能，可以有效防止食品中的水分、氧气等物质的挥发和渗透。

4. 纸张层：在一些需要保持食品形状的包装中，会添加纸张层，以增加包装的稳定性和刚性。

三、复合材料的性能要求1. 抗菌性：食品包装材料应具备一定的抗菌性能，避免细菌和其他微生物的滋生，从而保证食品的安全性。

2. 保鲜性：食品包装材料应具备良好的防潮、阻氧、阻光等性能，以延长食品的保鲜期，保持食品的新鲜度和口感。

3. 环保性：食品包装材料应符合环保要求，避免对环境造成污染，同时要能够通过回收和再利用来减少资源的浪费。

4. 安全性：食品包装材料应符合食品卫生标准，不得对食品产生有害物质的释放，确保食品的安全性。

5. 方便性：食品包装材料应便于开封和使用，方便消费者取用食品，提高使用体验。

四、复合材料的应用领域复合材料在食品包装领域有着广泛的应用。

例如，常见的塑料包装袋、塑料瓶、铝箔包装等都是由复合材料制成的。

这些包装材料不仅能够保护食品的新鲜度和安全性，还能够提供良好的包装外观，满足消费者对食品包装的美观要求。

总结：食品包装的复合材料结构要求包括外层保护层、隔离层、内层密封层以及纸张层等。

复合材料定义•广义定义：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。

一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。

复合材料（CompositeMaterials），以下简称CM。

•狭义定义：•（通常研究的内容）用纤维增强树脂、金属、无机非金属材料所得的多相固体材料。

•基体相是一种连续相材料，它把改善性能的增强相材料固结成一体，并起传递应力的作用；•增强相起承受应力（结构复合材料）和显示功能（功能复合材料）的作用。

复合材料既能保持原组成材料的重要特色，又通过复合效应使各组分的性能互相补充，获得原组分不具备的许多优良性能。

CM与化合材料、混合材料的区别：•:• 多相体系和复合效果是复合材料区别于传统的“混合材料”和“化合材料” 的两大特征。

・•• 举例：砂子与石子混合，合金或高分子聚合物•复合效应大致上可归结为两种类型：混合效应和协同效应•混合效应也称作平均效应，是组分材料性能取长补短共同作用的结果.它是组分材料性能比较稳定的总体反映.对局部的扰动反应并不敏感。

在复合材料力学中，它与刚度问题密切相关，表现为各种形式的混合律，而且已形成比较成熟的理论体系，薄弱环节、界面、工艺因素通常对混合效应没有明显的作用。

•协同效应反映的是组分材料的各种原位特性（in situ properties）o所谓的原位特性意味着各相组分材料在复合材料中表现出来的性能并不只是其单独存在时的性能，单独存在时的性能不能表征其复合后材料的性能。

协同效应变化万千，反应往往比混合效应剧烈，是复合材料的本质特征。

按基体类型分类：非金属复合材料：树脂基复合材料（玻璃钢），橡胶基复合材料（轮胎），陶瓷基复合材料（钢筋混凝土、纤维增强陶瓷）。

金属基复合材料：（纤维增强金属）淤按增强材料分类：纤维增强复合材料：纤维增强橡胶（轮胎）、纤维增强塑料（玻璃钢、碳纤维增强塑料）、纤维增强陶瓷、纤维增强金属（碳纤维/铝锡合金）等。

颗粒增强复合材料：陶瓷颗粒----金属基（硬质合金），金属颗粒----塑料基等。

1、复合材料的定义由两种或两种以上的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、同质复合材料和异质材料增强材料和基体材料属于同种物质的复合材料为同质材料。

异质材料则是不同物质。

3、金属基复合材料的性能在金属基体中加入了适量的高强度、高模量、低密度的纤维、晶须、颗粒等增强物，明显提高了复合材料的比强度和比模量。

4、树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料性能区别树脂基复合材料的使用温度一般为60℃~250℃，其导热性能为0.35~0.45W/m·K金属基复合材料为400~600℃，其导热性能为50~65W/m·K和陶瓷基复合材料性能为1000~1500℃，0.7~3.5W/m·K。

陶瓷基复合材料大于金属基复合材料的硬度，金属基复合材料大于树脂基复合材料的硬度。

5、复合材料结构的分类从固体力学角度，分为三个“结构层次”：一次结构、二次结构、三次结构。

一次结构：由基体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能；二次结构：由单层材料层合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何；三次结构：通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。

6、复合材料选择基体的原则①金属基复合材料的使用要求：高性能发动机要求有高强度比、比模量性能，要求具有优良的耐高温性能，能在高温、氧化性气氛中正常工作。

在汽车发动机中要求其零件耐热、耐磨、导热，一定的高温强度等，又要求成本低廉，适合批量生产。

②金属基复合材料组成特点：对于连续纤维增强金属基复合材料，纤维是主要承载物体，纤维本身具有很高的强度和模量。

对于非连续增强金属基复合材料，基体是主要承载物，基体的强度对非连续增强基复合材料具有决定性的影响。

③基体金属与增强物的相容性。

7、与树脂相比水泥基体的特征①水泥基体为多孔体系；②纤维与水泥的弹性模量比不大；③水泥基材的断裂延伸率较低，仅是树脂基体的1/10~1/20；④水泥基材中含有粉末或颗粒状的物料，与纤维呈点接触，故纤维的掺量受到很大限制；⑤水泥基材呈碱性，对金属纤维可起保护作用，但对大多数矿物纤维是不利的。

复合材料的定义
复合材料，又被称为复合材料科学、复合结构或复合结构材料，是指由多种组
分（可以通过任何合理的方式连接或不粘连）组合而成的材料。

这些组分中可以包括金属、陶瓷、塑料和纤维等。

复合材料有许多优点，它们可以提供优异的抗拉强度、弹性模量和杨氏模量，
这使得其在许多应用中取得了有益成效。

复合材料也有一定的耐热性和抗擦伤性，这使其在煤矿以及航空航天等领域中有一定的应用价值。

此外，复合材料还具有体积小、内部稳定性好以及质量轻的特点，有利于传输、安装和维护。

复合材料的缺点也不容忽视，它在一定程度上受弯性和抗冲击性限制，难以满
足某些高性能应用的需求。

此外，复合材料可能会出现脆性、褶曲和弯曲等极端情况，因此在制造过程中应该做好一定的安全保障措施。

综上所述，复合材料是一种具有抗拉强度、耐热性以及抗冲击性等特性的新型
材料，主要用于煤矿和航空航天等极端环境的高性能应用。

虽然它存在一定的缺点，但只要能够有效地控制其制造过程，就能更好地发挥复合材料的优势。

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。