(完整word版)复合材料的种类、定义
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什么是复合材料初中化学复合材料是指由两种或两种以上不同的材料组合而成的新型材料,其性能比单一材料更加优异。
以下是有关复合材料的初中化学知识,分为以下几个部分:1. 复合材料的定义复合材料是由两种或更多种不同的材料以一定方式组合而成的一种新型材料。
它们的性质比单一材料更加优异,如强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等等。
广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等领域。
2. 复合材料的种类常见的复合材料包括:碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、陶瓷复合材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料等。
3. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂组成的。
碳纤维具有非常优秀的强度和刚度,在航空、汽车、体育器材等领域得到广泛应用。
但碳纤维本身脆性很大,易断裂,所以需要和树脂进行复合,提高其韧性。
4. 玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料由玻璃纤维和树脂组成,通常呈白色。
玻璃纤维具有极佳的拉伸强度和耐腐蚀性,广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
但玻璃纤维本身脆性很大,需要和树脂进行复合,提高其韧性。
5. 陶瓷复合材料陶瓷复合材料由陶瓷颗粒和金属树脂等组成。
由于陶瓷具有优良的耐磨性、耐热性、抗氧化和硬度等特点,所以广泛应用于高温、高压、高速和腐蚀性强的环境中。
6. 金属基复合材料金属基复合材料通常由金属和非金属材料组成,如铜基复合材料、钛基复合材料等。
金属复合材料具有极高的强度、刚度和抗疲劳性,被广泛应用于汽车、航空、航天等领域。
7. 聚合物基复合材料聚合物基复合材料是由聚合物和玻璃纤维、碳纤维等增强材料组成的。
它具有优异的韧性、强度和耐腐蚀性,广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。
以上就是有关复合材料的初中化学知识。
通过学习,我们可以了解到不同种类的复合材料及其优点,这将有助于我们在未来的工作中选择适当的材料来满足需求。
复合材料的种类定义复合材料是由两种或多种不同性质的基材通过粘结、覆盖和混合等方法组合而成的新型材料。
它的优点是能够充分发挥各种基材的优势,综合性能更好,应用范围更广泛。
根据基材的不同,复合材料可以分为以下几种类型:纤维复合材料、颗粒复合材料、膜复合材料和箔复合材料。
1.纤维复合材料:纤维复合材料是指由纤维作为增强材料,与基体材料结合形成的材料。
纤维可以是无机纤维,如玻璃纤维和碳纤维;也可以是有机纤维,如聚酰胺纤维和聚酯纤维等。
基体材料可以是金属、树脂、陶瓷等。
纤维复合材料具有高强度、高模量、耐腐蚀、耐高温等特点,广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
2.颗粒复合材料:颗粒复合材料是由颗粒作为增强材料,与基体材料结合形成的材料。
常见的颗粒有金属、陶瓷、碳纳米管等。
基体材料可以是金属、塑料、陶瓷等。
颗粒复合材料具有重量轻、强度高、导热性好等特点,被广泛应用于制造汽车零部件、电子器件等。
3.膜复合材料:膜复合材料是由薄膜作为增强材料,与基体材料结合形成的材料。
薄膜可以是无机材料,如二氧化硅膜;也可以是有机材料,如聚酯膜或聚四氟乙烯膜。
基体材料可以是金属、塑料、陶瓷等。
膜复合材料具有高强度、高韧性、耐腐蚀、耐高温、阻隔性好等特点,广泛应用于包装行业、建筑行业等。
4.箔复合材料:箔复合材料是由箔片作为增强材料,与基体材料结合形成的材料。
箔片可以是金属箔片,如铝箔、铜箔;也可以是塑料薄膜,如聚酯薄膜。
基体材料可以是金属、塑料等。
箔复合材料具有轻、薄、柔韧性好、导电性好等特点,常用于电子元器件、食品包装等领域。
总之,复合材料具有结构轻、强度高、耐腐蚀、阻燃、导热、绝缘等优点,被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子、包装等各个领域,并在未来的发展中具有广阔的应用前景。
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。
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复合材料的定义:用两种或两种以上不同性能、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。
从复合材料的组成与结构分析,其中有一相是连续的称为基体相,而另一相为分散的、被基体包容的称为增强相。
增强相与基体之间有一个交界面称为复合材料界面,界面附近一个结构与性能发生变化的微区称为界面相。
因此,复合材料是由基体相、增强相和界面相组成的。
复合材料的特点:1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的;2、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);3、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);4、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;5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料。
先进复合材料定义: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×108cm。
为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。
使用复合材料的原因1、能提高硬度、强度和尺寸稳定性2、能提高韧性(冲击强度)3、能提高热变形温度4、能减少气体和液体的透入性5、改进电性能(提高电阻)6、能使材料在高温、应变条件下腐蚀环境下保持强度与硬度7、能减轻重量8、能减少吸水性9、能提高机械强度10、能提高耐化学腐蚀性和磨损性11、降低成本12、能降低热膨胀13、能提高再生使用和重复使用性,能减轻对环境的负面冲击14、提高了设计的灵活性碳/碳复合材料:是由碳纤维或各种碳织物增强碳,或石墨化的树脂碳(或沥青)以及化学气相沉积(CVD)碳所形成的复合材料,也称为碳纤维增强碳复合材料。
复合材料组分树脂基体的作用:(1)粘接作用(2)隔离作用(3)保护作用(4)定型作用(5)性能的影响(6)破坏模式的影响二、基体材料:1不饱和聚酯树脂2环氧树脂3酚醛树脂4高性能树脂(聚芳醚酮)5热塑性树脂不饱和聚酯定义:是不饱和二元羧酸(或酸酐)和饱和二元羧酸〔或酸酐)组成的混合酸,与多元醇缩聚而成的,具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物。
——-—木塑复合材料介绍木塑复合材料是以木屑、竹屑、麦秸、谷糠、花生壳、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、形态结构多样的基础性材料.目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、塑美木或保利木,其标准英文名称为:Wood &Biofiber Plastic Composites,业内通称为WPC。
国内现研发出的木塑材料/制品计有结构类、装饰类、包装类和特型类几大类型,包括线材、型材、板材、片材和异型材等多种系列,其适用范围几乎可以涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它相似复合材料现在的使用领域,已开始进入建筑、家装、家具、物流、包装、园林、市政、环保、军事、体育等行业,市场潜力非常深厚。
从总体上分析,木塑复合材料具有五大特点:1、原料资源化,其原材料实现了资源的综合利用和有效利用.2、产品可塑化,可根据使用要求生产出不同性能和形状的制品。
3、使用环保化,木/塑基材、常用助剂以及产成品均安全环保.4、成本经济化,实现了低价值材料向高附加值产品的转移。
5、回收再生化,其报废产品及回收废料均可100%的再生利用.由于木塑复合材料充分体现了资源利用、健康环保、节约替代、循环经济、可持续发展等一系列的先进理念,近年来逐渐引起了政府和公众的重视。
早在2002年国家科技部“863”项目和国家林业局“948”计划就将其列入了生物质重组课题;2001-—2007年国家发改委(包括原国家经贸委)均将木塑复合材料项目列入“国家高技术产业化新材料专项”;在国家发改委公布的《产业结构调整指导目录(2005本)》中,有关或涉及到生物质开发利用项目的产业高达18项之多;2006年1月国务院发表的《国家中长期科学和技术发展纲要》,列入优先发展的68项主题中,生物质复合材料与五个领域的5个主题相关联,在前沿技术和基础研究中分别占有一席之地;木塑材料亦被列入国家“十一五规划”;其专用挤出设备日前也被列入《2007国家鼓励发展的环保设备(产品目录)》.目前,北京2008年奥运会组委会已经选用木塑材料作为部分场馆、设施建设的专用材料.一个新兴产业能够与国家提倡支持和鼓励发展的项目有着如此之多的联系,不仅说明了生物质复合材料发展的多样化优点,更表现了新型木塑复合材料强大的生命力和发展前景。
什么叫复合材料
复合材料是指由两种或两种以上的材料组合而成的新型材料,具有优良的综合性能。
这种材料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、芳纶纤维等,而基体材料则通常是树脂、金属或陶瓷等。
复合材料的制备工艺包括手工层叠、预浸料成型、压缩成型、注塑成型等多种方法,其广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
复合材料具有许多优秀的性能,首先是其轻质高强。
由于增强材料的加入,使得复合材料具有较高的比强度和比刚度,相对密度低,因此在航空航天领域得到了广泛的应用。
其次,复合材料具有优异的耐腐蚀性能。
相对于金属材料来说,复合材料对酸碱、盐水等腐蚀介质的耐受性更强,这使得其在化工、海洋等领域有着广泛的应用前景。
此外,复合材料还具有良好的设计性能,可以根据实际需要进行定向设计,满足不同工程结构的要求。
在航空航天领域,复合材料得到了广泛的应用。
例如,飞机的机身、机翼、尾翼等部件都可以采用复合材料制造,这不仅可以减轻飞机的自重,提高燃油效率,同时也能够提高飞机的结构强度和耐久性。
在汽车领域,复合材料也是不可或缺的材料之一。
车身、发动机罩、内饰件等部件的轻量化设计,都离不开复合材料的应用。
而在建筑领域,复合材料的防腐蚀性能和设计灵活性也使其成为了新型建筑材料的首选。
总的来说,复合材料具有轻质高强、耐腐蚀、设计性能好等优点,因此在各个领域都有着广泛的应用前景。
随着科技的不断发展,复合材料的种类和性能也将不断得到提升,相信在未来的发展中,复合材料将会发挥越来越重要的作用。
复合材料的种类、定义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。
复合材料的组分材料虽然保待其相对独立性。
但复合材料的性能却不是组分材料性能的简单加和,而是有着重要的改进.在复合材料中,通常有一相为连续相。
称为基体;另一相为分散相,称为增强相(增强体)。
分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的。
两相之间存在着相界面。
分欣相可以是增强纤维,也可以是顺村状成弥散的坡料。
从上述的定义中可以看出。
复合材料可以是一个连续物理相与一个连续分散相的复合。
也可以是两个或者多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合,复合后的产物为固体时才称为复合材料。
若复合产物为液体或气体时,就不能称为复合材料。
复合材料既可以保持原材料的某些特点,又能发挥组合后的新特征.它可以根据需要进行设什。
从而最合理地达到使用所要求的性能。
复合材料的分类随着材料品种不断增加,人们为了更好地研究和使用材料,需要对材料进行分类.材料的分类方法较多。
如按材料的化学性质分类,有金属材料、非金属材料之分;如按物理性质分类,有绝缘材料、磁性材料、透光材料、半导体材料、导电材料等。
按用途分类,有航空材料、电工材料、建筑材料、包装材料等。
复合材料的分类方法也很多。
常见的有以下几种。
按基体材料类型分类聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料。
金属从复合材料以金属为基体制成的复合材料,如铝墓复合材料、铁基复合材料等。
无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。
按增强材料种类分类玻璃纤维复合材料。
碳纤维复合材料。
有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。
金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。
陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。
此外,如果用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料称为“混杂复合材料”。
复合材料的种类及其在工业中的应用复合材料是一种由两种以上不同材料组成的新型材料,它可以充分发挥各种材料的优点,整体性能比单种材料要好。
由于其优越的物理化学性质,在工业中得到广泛应用。
本文将介绍几种常见的复合材料及其在工业中的应用。
一、碳纤维复合材料碳纤维是一种用聚丙烯腈纤维为原料经过高温炭化、高强拉伸等工艺制成的一种高性能纤维,它的特性是具有高强度、高刚度和高韧性等特点。
碳纤维复合材料又是将碳纤维和树脂组合在一起,形成的一种高性能材料。
1.汽车领域碳纤维复合材料在汽车制造中得到广泛的应用,可以用于汽车轻量化,减小汽车重量的同时,提高车身强度,改善操控性能。
例如,法拉利的F50就采用了碳纤维复合材料制成车架,百公里加速仅需3.7秒。
2.航空航天领域碳纤维复合材料也是航空航天领域中的重要材料。
在飞机等飞行器制造中广泛使用。
它具有轻质、高强度和高韧性等特点,可以实现飞行器大幅度减重,提高使用性能。
二、玻璃钢复合材料玻璃钢复合材料是将玻璃纤维布或毡与树脂粘合组合在一起,形成一种高强度、耐磨、耐腐蚀、耐氧化的材料。
1.环保领域玻璃钢复合材料在环保领域中得到广泛应用。
例如,污水处理设备的制造,污水处理设备的有机部分通常使用玻璃钢复合材料制成,因为这种材料是防腐蚀的,不会因为化学反应而受损。
2.建筑领域玻璃钢复合材料也是建筑领域中常用的材料。
例如,电力行业中的储水塔、电缆沟盖板等都是采用玻璃钢复合材料制成,因为它具有高强度、耐腐蚀、防水等特点。
三、碳/碳复合材料碳/碳复合材料指的是由碳纤维和碳基树脂粘合剂制成的一种高性能材料。
1.火箭发动机叶轮领域碳/碳复合材料在火箭发动机叶轮制造中得到广泛应用,因为它具有高温、高压下的优异性能和高稳定性。
2.高温部件领域碳/碳复合材料还可用于制造高温部件,如摩擦材料、轴承、热炉等。
四、Kevlar纤维复合材料Kevlar纤维是一种以聚酰胺为原料制成的一种高性能纤维,它的特点是高强度、高模量和高韧性等特点。
复合材料的种类及其在工业中的应用
一、复合材料的种类
复合材料是一种由不同材料结合而成的综合材料,是指将两种或两种
以上的材料物理或化学方式结合起来,以达到机械性能优于基体材料的新
材料,由基体材料和加工材料组成,一般分为金属复合材料、有机复合材料、无机复合材料和特种复合材料四大类。
1.金属复合材料
金属复合材料是以金属材料作为基础材料,经过特殊处理形成的复合
材料,金属复合材料由金属基体材料和复合材料加工材料组成,可以根据
要求形成不同结构,通常有金属粉体热压复合材料,金属热焊接复合材料,金属粘胶复合材料,金属熔接复合材料,金属夹杂复合材料,金属织物复
合材料等。
2.有机复合材料
有机复合材料是由有机材料作为基础材料,结合其他加工材料组成的
复合材料,常见的有机复合材料有树脂基复合材料、橡胶基复合材料、塑
料基复合材料和纤维基复合材料等,这些复合材料能够大大增强有机材料
的力学性能和抗腐蚀性能。
3.无机复合材料
无机复合材料是由无机材料构成的复合材料,一般以玻璃陶瓷或制品
为基材或主要组份,复合组件为粉末,纤维,多孔介质等。
复合材料有哪些复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的材料,具有优异的性能和特点。
复合材料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、芳纶纤维等,基体材料可以是树脂、金属、陶瓷等。
复合材料因其轻质、高强度、耐腐蚀等特点,在航空航天、汽车制造、建筑工程、体育器材等领域得到了广泛应用。
接下来我们将从几个方面来介绍复合材料的种类和特点。
首先,复合材料可以根据增强材料的不同分为无机复合材料和有机复合材料。
无机复合材料的增强材料主要是陶瓷纤维、碳纤维等,基体材料多为金属或陶瓷;有机复合材料的增强材料主要是玻璃纤维、芳纶纤维等,基体材料多为树脂。
无机复合材料具有高温耐腐蚀、耐磨损等特点,适用于高温、高压、腐蚀性环境;有机复合材料具有重量轻、易加工成型等特点,适用于航空航天、汽车制造等领域。
其次,根据增强材料的形态不同,复合材料又可以分为颗粒增强复合材料和纤维增强复合材料。
颗粒增强复合材料的增强材料以颗粒状存在,如碳化硅颗粒增强铝基复合材料;纤维增强复合材料的增强材料以纤维状存在,如碳纤维增强树脂基复合材料。
颗粒增强复合材料具有成本低、易加工等特点,适用于一些低要求的场合;纤维增强复合材料具有高强度、高模量等特点,适用于对强度要求较高的场合。
最后,复合材料还可以根据使用环境的不同分为常温复合材料和高温复合材料。
常温复合材料主要是指在常温下使用的复合材料,如玻璃纤维增强环氧树脂基复合材料;高温复合材料主要是指在高温下使用的复合材料,如碳纤维增强聚酰亚胺基复合材料。
常温复合材料具有价格低、易加工等特点,适用于一般工程领域;高温复合材料具有高温强度高、耐热膨胀系数小等特点,适用于航空航天、航空发动机等高温环境下的应用。
综上所述,复合材料种类繁多,具有多种特点,广泛应用于各个领域。
随着科技的不断发展,复合材料的种类和应用领域还将不断扩展,为人类的生产生活带来更多的便利和创新。
希望本文能够对复合材料有所了解,谢谢阅读。
有机无机复合材料一、有机、无机复合材料的定义复合材料是指结合两种或两种以上不同有机、无机相的物质以物理方式结合而成,撷取各组成成分的优点,以构成需要之结构材。
往往以一种材料为基体,另一种材料为增强体组合而成的材料。
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。
高聚物基复合材料PMC S最先得到发展,已有半个多世纪的历史,在工业、民用、航天航空、生态、智能等领域取得了广泛的应用[1]。
有机、无机复合材料即用有机材料与无机材料通过某种方式结合而成的全新材料。
复合后的新材料具有有机、无机材料的各自优点,并且可以在力学、光学、热学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正在成为材料科学研究的热点之一。
目前,国内外这方面的研究成果正不断见诸报道[2,3]。
二、有机、无机复合材料的特点复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。
其特点是比重小、比强度和比模量大。
例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。
纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。
以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。
碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。
碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。
碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。
非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。
用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
三、有机、无机复合材料的应用1 有机一无机纳米复合材料纳米复合材料是一类新垫复合材料,它是指一种或多种组分以纳米量级的微粒,即接近分子水平的微粒复合于基质中构成一种复合材料.纳米复合材料因其分散相尺寸介于宏观与微观之间的过渡区域,将给材料的物理和化学性质带来特殊的变化,正日益受到关注.纳米材料被誉为21世纪最有前途的材料”,该类材料研究的种类已经涉及到无机物、有机物和非晶态材料等.有机一无机纳米复合材料因其综合了有机物和无机物各自的优点,并且可以在力学、热学、光学、电磁学和生物学等方面赋予材料许多优异的性能,正在成为材料科学研究的热点之一.<1> 有机一无机纳米复合技术最先制得的纳米复合材料是无机纳米复合材料,如金属、非金属.陶瓷和石英玻璃等.目前,纳米复合材料研究的种类已涉及到有机物和非晶态材料等.各国首先着重于纳米复合材料制备方法的研究,特别是薄膜制备法的研究.纳米复合方法常用的有三种:溶胶一凝胶法、嵌入法和纳米微粒填充法.其中溶胶一凝胶法较早用于制备有机一无机分子杂化材料或纳米复合材料;嵌入法在分子材料领域表现出很好的前景,特别是将不同的性能综合到单一的材料中去.<1.1>溶胶一凝胶法(Sol—Gel Process)在l8世纪中期,Ebelman和GrahmanC 在对二氧化硅凝胶的研究中,产生了用溶胶一凝胶工艺制备无机陶瓷和玻璃的兴趣.溶胶一凝胶产品最早出现在50年代,除了粉末材料外,多孔固体、纤维、涂层和薄膜也相继被制备.溶胶一凝胶工艺的基本过程是液体金属烷氧化物M(OR) (M为si、T 等元素,R为cH 、CIHs等烷基)与醇和水混合,在催化剂作用下发生如下水解一缩合反应:水解反应TEOS+4H2O—Si(OH)4+4EtOH缩合反应Si(OH)4+Si(OH)4J→(HO)3Si—O—Si(OH)3+H2O当另外的-=Si-OH四配位体互相链接,则发生如下缩聚反应,并最终形成三维的siO。
一、复合材料(Composite Materials,简称CM)概述1.1复合材料的由来人类制造、利用复合材料的历史由来已久。
在世界范围内,复合材料的发展过程可表示为:古代近代现代。
在古代中国,人们将粘土、石灰和砂粒混合,制成所谓的“三合土”,来夯筑城墙,或做地基,其原理是用粘土和石灰做基体,砂粒做骨架,得到坚固、防水的建筑材料。
而人们所熟知的钢筋混凝土,则是一种金属—非金属复合材料,已具有上百年的历史。
它是以水泥作为基体,可形象地理解为“肉”;以钢筋作为增强材料,可理解为“骨骼”。
水泥有很好的抗压强度和耐腐性能,但抗拉性能不好,而钢筋的抗拉性能很好,但不耐腐。
将钢筋包裹在水泥中,得到“筋肉”组合,其性能远超水泥或钢筋单一材料。
近代最早的复合材料是1909年出现的用酚醛树脂混合木粉热压成型的电木。
1932年在美国出现了第一块玻璃纤维增强聚酯复合材料。
后来随着二次世界大战的发展,聚合物基复合材料开始在军用装备上得到大力发展,1942年美国首先研制出玻璃纤维增强聚酯军用飞机雷达罩,1944年又研制出玻璃纤维增强聚酯机身和机翼。
学术界开始在20世纪40年代使用“复合材料”这个名称来称呼玻璃纤维增强聚酯。
二战结束后,复合材料得到迅速发展,继手糊工艺之后,缠绕工艺、预混工艺和真空袋压工艺相继出现。
1940年至1960年间,玻璃纤维增强聚酯复合材料迅速发展,可称为第一代复合材料。
1960年至1980年间,随着碳纤维、石墨纤维和芳纶纤维等高强度、高模量增强纤维的出现,先进复合材料开始发展,称之为第二代复合材料。
1980年至1990年间,出现了纤维增强金属基复合材料,即第三代复合材料。
1990年后,第四代复合材料开始出现,主要是功能性复合材料,如机敏复合材料、仿生复合材料、隐身复合材料等。
我国的复合材料开始发展于1958年,主要引进前苏联的玻璃纤维增强不饱和聚酯技术。
首先用于军工制品,而后逐渐扩展到民用。
1958年以手糊工艺研制了玻璃钢艇,以层压和卷制工艺研制玻璃钢板、管和火箭弹,1961年研制成用于远程火箭的玻璃纤维-酚醛树脂烧蚀防热弹头,1962年引进不饱和聚酯树脂、喷射成型和蜂窝夹层结构成型技术,并制造了玻璃钢的直升机螺旋桨叶和风洞叶片,同年开始纤维缠绕工艺研究并生产出一批氧气瓶等压力容器。
复合资料的种类、定义由江苏申凯包装供给.复合资料的种类、定义复合资料的定义复合资料是由两种或两种以上物理和化学性质不一样的物质组合而成的一种多相固体材料。
复合资料的组分资料固然保待其相对独立性。
但复合资料的性能却不是组分资料性能的简单加和,而是有侧重要的改良.在复合资猜中,往常有一相为连续相。
称为基体;另一相为分别相,称为加强相(加强体 )。
分别相是以独立的形态散布在整个连续相中的。
两相之间存在着相界面。
分欣相能够是加强纤维,也能够是顺村状成弥散的坡料。
从上述的定义中能够看出。
复合资料能够是一个连续物理相与一个连续分别相的复合。
也能够是两个或许多个连续相与一个或多个分别相在连续相中的复合,复合后的产物为固体时才称为复合资料。
若复合产物为液体或气体时,就不可以称为复合资料。
复合资料既能够保持原资料的某些特色,又能发挥组合后的新特色.它能够依据需要进行设什。
进而最合理地达到使用所要求的性能。
复合资料的分类跟着资料品种不停增添,人们为了更好地研究和使用资料,需要对资料进行分类 .资料的分类方法许多。
如按资料的化学性质分类,有金属资料、非金属资料之分 ;如按物理性质分类 ,有绝缘资料、磁性资料、透光资料、半导体资料、导电资料等。
按用途分类,有航空资料、电工资料、建筑资料、包装资料等。
复合资料的分类方法也好多。
常有的有以下几种。
按基体资料种类分类聚合物基复合资料以有机聚合物 (主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶 )为基体系成的复合资料。
金属从复合资料以金属为基体系成的复合资料,如铝墓复合资料、铁基复合资料等。
无机非金属基复合资料以陶瓷资料( 也包含玻璃和水泥)为基体系成的复合资料。
按加强资料种类分类玻璃纤维复合资料。
碳纤维复合资料。
)复合资料。
有机纤维 (芬芳族聚酰胺纤维、芬芳族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等金属纤维 (如钨丝、不锈钢丝等)复合资料。
陶瓷纤维 (如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合资料。
复合材料的种类、定义
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。
复合材料的组分材料虽然保待其相对独立性。
但复合材料的性能却不是组分材料性能的简单加和,而是有着重要的改进.在复合材料中,通常有一相为连续相。
称为基体;另一相为分散相,称为增强相(增强体)。
分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的。
两相之间存在着相界面。
分欣相可以是增强纤维,也可以是顺村状成弥散的坡料。
从上述的定义中可以看出。
复合材料可以是一个连续物理相与一个连续分散相的复合。
也可以是两个或者多个连续相与一个或多个分散相在连续相中的复合,复合后的产物为固体时才称为复合材料。
若复合产物为液体或气体时,就不能称为复合材料。
复合材料既可以保持原材料的某些特点,又能发挥组合后的新特征.它可以根据需要进行设什。
从而最合理地达到使用所要求的性能。
复合材料的分类
随着材料品种不断增加,人们为了更好地研究和使用材料,需要对材料进行分类.材料的分类方法较多。
如按材料的化学性质分类,有金属材料、非金属材料之分;如按物理性质分类,有绝缘材料、磁性材料、透光材料、半导体材料、导电材料等。
按用途分类,有航空材料、电工材料、建筑材料、包装材料等。
复合材料的分类方法也很多。
常见的有以下几种。
按基体材料类型分类
聚合物基复合材料以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制
成的复合材料。
金属从复合材料以金属为基体制成的复合材料,如铝墓复合材料、铁基复合材料等。
无机非金属基复合材料以陶瓷材料(也包括玻璃和水泥)为基体制成的复合材料。
按增强材料种类分类
玻璃纤维复合材料。
碳纤维复合材料。
有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料。
金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料。
陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、翩纤维等)复合材料。
此外,如果用两种或两种以上的纤维增强同一基体制成的复合材料称为“混杂复合材料”。
混杂复合材料可以看对免戈趁两种或多种单一纤维复合材料的相互复合,即复合材料的“复合材料”。
按增强材料形态分类
连续纤维复合材料作为分散相的纤维,每根纤维的两个端点都位于复合材料的边
界处。
短纤维复合材料短纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料。
粒状填料复合材料微小颗粒状增强材料分散在基体中制成的复合材料。
编织复合材料以平面二维或立体三维纤维编织物为增强材料与基体复合而成的复合材料。
按用途分类
复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。
目前结构复合材料占绝大多数.
而功能复合材料有广阔的发展前途. 21世纪将会出现结构夏合材料与功能复合材料并重的
局面,而且功能复合材料更具有与其他功能材料竞争的优势。
结构复合材料主要用做承力和次承力结构,要求它质量轻、强度和刚度高.且能耐受一定
溢度,在某种情况下还要求有膨胀系数小、绝热性能好或耐介质腐蚀等其他性能。
结构复合材料按不同基体分类和按不同增强体形式分类如图1. 1、图1.2所示。
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。