复合材料聚合物基体-济南大学材料学院
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复合材料中基体和增强体的作用复合材料是由至少两种不同材料组成的材料,主要包括基体和增强体。
基体是复合材料的主体组成部分,起到支撑和固定增强体的作用。
增强体则是基体中的强化组分,负责提高复合材料的力学性能。
基体是复合材料的主要组成部分,起到支撑和固定增强体的作用。
基体通常是一种具有良好的柔韧性和强度的材料,如树脂、金属、陶瓷等。
基体的选择需要考虑复合材料的使用环境、应力要求以及成本等因素。
基体的性能决定了复合材料的整体性能,如强度、刚度、耐磨性等。
增强体是复合材料中起到强化作用的组分,通常是纤维、颗粒或片层状的材料。
增强体可以提高复合材料的强度、刚度和耐用性。
常见的增强体包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
增强体的选择取决于对复合材料所需的特定性能,如高强度、高刚度或高温耐受性。
基体和增强体的相互作用是复合材料性能的关键因素。
增强体的存在增加了复合材料的强度和刚度,同时还可以提高材料的耐腐蚀性和耐磨性。
基体则提供支撑和固定增强体的功能,防止其从基体中脱离。
1.机械锁定作用:基体和增强体之间的力学锁定作用是通过增强体与基体之间的相互作用力和摩擦力来实现的。
增强体的形状和分布对锁定效果起到重要作用。
2.能量转化作用:增强体能吸收和分散外部载荷作用时的能量,通过增强体和基体之间的相互作用将能量转移到基体中,从而提高了复合材料的韧性和抗冲击性能。
3.功率传递作用:增强体通过相互作用将应力传递到基体中,增加了复合材料的整体强度和刚度。
增强体的刚度和强度越高,功率传递效果越好。
4.界面作用:基体和增强体的界面对于复合材料的性能起着重要作用。
界面的结构和性质影响着基体和增强体之间的相互作用,如界面的粘着强度和亲和性。
5.互补效应:基体和增强体的不同性质和结构相互补充,共同提高了复合材料的综合性能。
增强体可以弥补基体的缺陷,提高复合材料的强度和刚度,而基体可以提供增强体所不具备的柔韧性。
综上所述,基体和增强体在复合材料中具有不可替代的作用。
星期节次一二三四五1、2节8:00—9:35专业英语(1-2节)刘世权宫晨琛5J-304(2-17周)知识产权与知识产权法(1-3节)韩宁11J-5502(全日制专业学位)(2-7周)高性能混凝土(1-2节)周宗辉张德成6J-201(2-17周)新型墙体材料(1-2节)李国忠李建权马庆宇5J-304 (2-17周)新型胶凝材料(1-2节)芦令超宫晨琛6J-201 (2---17周)CFD数值模拟技术(1-2节)刘宗明、段广彬6J-405(2---17周)材料工程测试技术(1-2节)陶珍东张学旭5J-304(2---17周)3、4节10:15—11:50高温结构材料(3-4节)刘永杰 6J-418 (2-17周)功能陶瓷(3-4节)杨萍马谦6J-201(2-17周)粉体工程(3-4节)张学旭 5J-304 (2-17周)信息与文献检索(3-4节)武卫兵 5J-304 (2---17周)复合材料基体改性原理(3-4节)陈娟5J607(2---17周)5、6节13:30—15:05 水泥混凝土化学(5-6节)叶正茂5J-304 (2-17周)集体活动政治理论专题讲座文洪朝等(2-12周)(5-7节)11J-5502(全日制专业学位)非晶态材料(5-6节)王艳张维娟5J-304 (2---17周)金属基复合材料(5-6节)滕新营冷金凤 6J-609(2---17周)材料的结构与性能(5-6节)刘福田陈娟周国荣5J-304(2---17周)7、8节15:45—17:20 功能复合材料(7-8节)葛曷一陈娟5J-304(2-17周)材料工程基础赵蔚琳段广彬5J—304 (2---10周)热工工程赵蔚琳段广彬5J—304(11---17周)气固两相流(7-8节)刘宗明段广彬6J-405 (2---17周)复合材料界面(7-8节)关瑞芳陈娟 5J-304(2---17周)9、10节18:00—19:35 材料现代分析测试技术(9-11节)杨中喜陶文宏5J304(2-17周)材料工程基础(9-11节)赵蔚琳段广彬5J-304(2-11周)热工工程(9-11节)赵蔚琳段广彬5J-304(12-17周)材料制备工艺(9-11节)刘福田5J-304 (2-17周)结构陶瓷(9-11节)侯宪钦5J-304(2---12周)缺陷、扩散与烧结(9-11节)曹永强 6J-201(2---12周)11、12节20:15—21:50注:1、本学期教学活动为20周,2014级研究生9月4日报到入学,自第二教学周(9月8日)开始上课,第十九周至第二十周停课考试。
济南大学复合材料生产实习报告一、实习目的:接触实际,了解生产原理、生产工艺和生产设备;熟悉生产环境,增强对所学的专业理论知识的认识,并获取实际知识二、实习内容:复合材料的成型方法1、注射成型工艺注射成型是热塑性复合材料的主要生产方法,历史悠久,应用最广。
其优点是:成型周期短,能耗最小,产品精度高,一次可成型开关复杂及带有嵌件的制品,一模能生产几个制品,生产效率高。
缺点是不能生产纤维增强复合材料制品和对模具质量要求较高。
根据目前的技术发展水平,注射成型的最大产品为5kg,最小到1g,这种方法主要用来生产各种机械零件,建筑制品,家电壳体,电器材料,车辆配件等。
2、挤出成型工艺挤出成型是热塑性复合材料制品生产中应用较广的工艺之一。
其主要特点是生产过程连续,生产效率高,设备简单,技术容易掌握等。
挤出成型工艺主要用于生产管、棒、板及异型断面型等产品。
增强塑料管玻纤增强门窗异型断面型材,在我国有很大市场。
3、缠绕成型工艺热塑性复合材料的缠绕成型工艺原理和缠绕机设备与热固性玻璃的一样,不同的是热塑性复合材料缠绕制品的增强材料不是玻纤粗纱,而是经过浸胶(热塑性树脂)的预浸纱。
因此,需要在缠绕机上增加预浸纱预热装置和加热加压辐。
缠绕成型时,先将预浸纱加热到软化点,再与芯模的接触点加热,并加压辐加压,使其熔接成一个整体。
4、热塑性复合材料拉挤成型热塑性复合材料的拉挤成型工艺与热固性玻璃钢的基本相似。
只要把进入模具前的浸胶方法加以改造,生产热固性玻璃钢的设备便可使用。
生产热塑性复合材料拉挤产品的增强材料有两种:一种是经过浸胶的预浸纱或预浸带,另一种是未浸胶的纤维或纤维带。
5、焊接层合法。
聚合物基复合材料班级:11050301学号;1105030111姓名:王雪一.聚合物基复合材料的基体聚合物基复合材料的基体是有机聚合物.二.聚合物基复合材料的增强材料(1)玻璃纤维增强树脂基复合材料;(2)天然纤维增强树脂基复合材料;(3)碳纤维增强树脂基复合材料;(4)芳纶纤维增强树脂基复合材料;(5)金属纤维增强树脂基复合材料;(6)特种纤维增强聚合物基复合材料;(7)陶瓷颗粒树脂基复合材料;(8)热塑性树脂基复合材料;(聚乙烯,聚丙烯,尼龙,聚苯硫醚(PPS),聚醚醚酮(PEEK),聚醚酮酮(PEKK))(9)热固性树脂基复合材料;(环氧树脂,聚酰亚胺,聚双马来酰亚胺(PBMI),不饱和聚酯等)(10)聚合物基纳米复合材料三.聚合物基复合材料的制备方法1、溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是最早用来制备纳米复合材料的方法之一。
所谓的溶胶—凝胶工艺过程是将前驱物在一定的有机溶剂中形成均质溶液,均质溶液中的溶质水解形成纳米级粒子并成为溶胶,然后经溶剂挥发或加热等处理使溶胶转化为凝胶.溶胶—凝胶中通常用酸、碱和中性盐来催化前驱物水解和缩合,因其水解和缩合条件温和,因此在制备上显得特别方便。
根据聚合物与无机组分的相互作用情况,可将其分为以下几类:(1)直接将可溶性聚合物嵌入到无机网络中把前驱物溶解在形行成的聚合物溶液中,在酸、碱或中性盐的催化作用下,让前驱化合物水解,形成半互穿网络。
(2)嵌入的聚合物与无机网络有共价键作用(3)有机—无机互穿网络2、层间插入法层间插入法是利用层状无机物(如粘土、云母等层状金属盐类)的膨胀性、吸附性和离子交换功能,使之作为无机主体,将聚合物(或单体)作为客体插入于无机相的层间,制得聚合物基有机—无机纳米复合材料。
层状无机物是一维方向上的纳米材料,其粒子不易团聚且易分散,其层间距离及每层厚度都在纳米尺度范围1~100 nm内。
层状矿物原料来源极其丰富,而且价廉。
插入法大致可分为以下几种: (1)熔融插层聚合(2)溶液插层聚合(3)聚合物熔融插层 (4)聚合物溶液插层3、共混法共混法类似于聚合物的共混改性,是聚合物与无机纳米粒子的共混,该法是制备纳米复合材料最简单的方法,适合于各种形态的纳米粒子。
《复合材料聚合物基体》教学大纲课程编号:B03080800课程名称:复合材料聚合物基体英文名称:Polymer Matrix of Composites课程性质:限选课学时/学分:32学时/2学分考核方式:考核内容分为两个部分,即平时成绩(占总成绩的30%)和考试成绩(占总成绩的70%)选用教材:《复合材料聚合物基体》,赵玉庭、姚希曾主编,武汉理工大学出版社,1992年先修课程:高分子化学,高分子物理,高聚物合成工艺学后继课程:复合材料结构设计,复合材料成型工艺与设备适用专业及层次:复合材料与工程专业,本科一、课程目标通过本课程的学习,结合国内外复合材料基体的生产情况,介绍复合材料聚合物基体的种类、性质、特征及最新发展,使学生具备下列能力:1.能够准确理解复合材料基体的种类、性质和用途。
2.能够运用复合材料基体的知识理解和解决树脂基复合材料设计和生产中的问题。
3.能够把握复合材料基体的最新进展和发展方向,具体使用过程的关键点。
4.能够自主学习,扩展知识,加深理解。
二、课程目标与毕业要求的对应关系三、教学基本内容第一章:复合材料聚合物基体绪论(支撑课程目标1、3)1.复合材料定义、分类与命名2.复合材料发展概况3.复合材料的应用4.复合材料的基本性能第二章:不饱和聚酯树脂(支撑课程目标1、2、3)1.引言2.不饱和聚酯树脂的合成3.不饱和聚酯树脂的固化4.UPR的增粘特性5.其他类型的UPR要求学生:理解和掌握不饱和聚酯树脂的结构特点,功能性能,合成方法,使用条件和应用领域等内容。
第三章:环氧树脂(支撑课程目标1、2、3)1.引言2.缩水甘油醚类环氧树脂3.缩水甘油酯类环氧树脂4.缩水甘油胺类环氧树脂5.脂环族环氧树脂6.脂肪族环氧树脂7.含其他元素的环氧树脂8.环氧树脂通过逐步聚合的固化过程9.环氧树脂通过离子型聚合反应的固化过程10.环氧树脂通过其他反应的固化过程11.环氧树脂固化程度和常用固化体系特性12.环氧树脂的稀释剂和增韧剂要求学生:理解和掌握环氧树脂的结构特点,功能性能,合成方法,使用条件和应用领域等内容。
聚合物基复合材料复习要点复合材料基体(精选5篇)第一篇:聚合物基复合材料复习要点复合材料基体聚合物基复合材料高分子专业考试复习资料现已完结,另有小抄版本稍后更新第三章复合材料基体3.1不饱和聚酯树脂不饱和聚酯的合成原理组成:不饱和二元酸或酸酐、饱和二元酸或酸酐与二元醇缩聚得到的低分子量聚合物3.1.1原材料(1)二元酸:不饱和二元酸和饱和二元酸的混合酸;不饱和二元酸:顺酐和反丁烯二酸;顺酐:熔点低,缩水量少,价廉;异构化:与反应温度、二元醇类型和聚酯的酸值有关;反式双键较活泼,有利于提高固化反应程度;反丁烯二酸:固化快,程度高,分子排列规整。
耐热性、力学性能和耐腐蚀性较好。
(2)饱和二元酸:调节双键密度;苯酐:增加树脂韧性,降低结晶性,增加与交联单体苯乙烯的相容性;间苯二甲酸:更好的力学性能,韧性,耐热和耐腐蚀性;对苯二甲酸:拉伸强度高;纳狄克酸酐:耐热性好;四氢苯酐:改善表面发黏;氯茵酸酐,四溴苯酐:自熄性;脂肪族二元酸:柔韧性好。
(2)二元醇:一元醇调节分子量,多元醇提高耐热性;1,2-丙二醇:结晶倾向小,与苯乙烯相容性好,硬度较高;乙二醇:结晶倾向强,与苯乙烯相容性较差,需对聚酯端羟基酰化,或加18% 1,2-丙二醇降低结晶性;一缩二乙(丙)二醇:基本无结晶,增加链柔性,弯曲强度和拉伸强度高,耐水性和介电性有所降低;新戊二醇:耐热性和表面硬度高;D-33:耐腐蚀,耐碱,单独使用固化速度太慢。
(3)交联单体苯乙烯:相容性好,综合性能较好,价格低;用量:与聚酯类型和分子量,不饱和酸的比例有关;乙烯基甲苯:比苯乙烯活泼。
吸水性低,介电性尤其是耐电弧性有所改善,体积收缩率低4%;二乙烯基苯:非常活泼,常与等量苯乙烯并用。
交联密度大,硬度和耐热性好,耐溶剂性好,脆性大;甲基丙烯酸甲酯:共聚倾向性小,常与苯乙烯共用。
优点:改进耐候性,黏度小,浸润快,折射率低,透光度好;缺点:易挥发,体积收缩率高;烯丙基酯类(DAP等):活性低,挥发性和固化放热峰温度低,广泛用于制备模压料,耐热性和尺寸稳定性好。
《复合材料聚合物基体》课程介绍
一、课程简介
《复合材料聚合物基体》是复合材料与工程专业的专业必修课,是一门承上启下的关键课程。
本课程的教学目的是培养学生掌握复合材料聚合物基体材料的组成-结构-性能的关系、相关的合成固化原理与方法,为学生进一步学习复合材料与工程专业的后续课程以及从事复合材料领域的生产和科研奠定坚实的基础。
在掌握本课程所涉及的有机化学、高分子化学、高分子物理等理论的基础上,学习科学思维方法和研究问题的方法,达到开阔思路、激发探索和创新精神、增强理论分析能力与实践能力的目的。
课程的主要教学内容分为六章,根据各章内容可归纳为六大部分,即:1、不饱和聚酯树脂;2、环氧树脂;3、酚醛树脂;4、其他类型热固性树脂;5、热塑性树脂;6、高性能树脂。
通过本课的教学,要求熟悉各种复合材料聚合物基体的结构特点与配方;掌握三大热固性树脂(不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂)和通用热塑性树脂的合成原理及合成方法;对各种聚合物基体在复合材料生产过程中的一些共性和规律有较全面和系统的理解与认识,并具有初步应用的能力。
二、教学内容改革与教学条件完善
《复合材料聚合物基体》课程涉及热固性树脂、热塑性树脂以及高性能树脂,涵盖了所有的树脂基体,覆盖面广。
另外,随着新材料领域的发展,新品种、新类型的基体材料层出不穷,教学内容亟待更新。
针对这两个特点,课程组进行了教学内容的优化和改革。
例如,对于一些陈旧的目前生产实际中已经淘汰的知识略讲甚至不讲;对于一些行业发展新动向,适时的增加新的内容,如在第五章热塑性树脂中,利用科研课题成果,增加有关木塑复合材料的知识。
通过教学内容的优化与改革,扩大了课程的信息量,有利于突出重点和强调难点。
本课程的教学手段均采用多媒体教学法,在授课过程中根据各章节的特点,通过实例、图片、录像等元素的适当引入,因材施教。
如:第一章,采用实例“196#不饱和聚酯树脂的配方设计”,帮助学生理解不饱和聚酯的配方设计原则;第五章,增加实物图片,使抽象的概念形象化。
另外,通过项目实验或观看生产录像,让学生了解如何进行科研,如何解决实际问题,为学生将来的工作和学习奠定基础。
综合考虑学生学情的变化和复合材料行业的发展情况,于2014年9月重新修订了教学大纲,明确了教学任务,大纲中体现教学内容的优化和教学方法的改革。
例如:为适应行业发展,突出热塑性基体树脂的地位,将第五章热塑性树脂由原来的4学时增加到6学时,第二章环氧树脂减少2学时。
三、网络建设
2009年7月完成了本课程的网络建设工作。
主要内容包括:课程介绍、教学大纲、师资队伍介绍、教学日历、电子课件、教学资料及互动栏目。
近几年一直注重网络建设与维护,保证网络畅通,学生可以随时上网学习。
2015年7月,将课程网站移至济南大学课程中心网站,并进行了更新。
网络课堂的建设,促进了学生对本课程基础理论知识的掌握,并在与兄弟院校的交流中发挥了积极作用。
随着教改的进行及某些授课内容的进一步更新,网络教学建设工作保持连续状态。
四、教学状态与质量的监控
进一步加强了教学质量监控体系的作用,及时了解、掌握各种反馈信息,促进教学质量的提高。
对教学质量进行有效的监控,维持正常的教学秩序,包括以下主要内容:(1)教师备课,(2)课堂教学,(3)辅导(答疑与质疑),(4)批改作业,(5)考试命题、阅卷、评分等。
多年来,课程组教师一直坚持听课、研讨及课后讨论等业务活动,以达到互相学习,取长补短,共同提高的目的。
加强本课程的后续评价工作,及时听取四年级学生、毕业后已参加工作的学生及考研的学生对本课程的评价意见,听取后续课程任课教师对本课程的评价。
加强试题库建设,使考试、试卷评阅与分析建立在更加科学的基础上。
课程考试完全实行教考分离,并与平时作业成绩相结合,使平时作业在总成绩中有一定的体现。