下载文档原格式
简述复合材料中金属基体的选择原则。
下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!复合材料中金属基体的选择原则1. 引言在复合材料的制备过程中，选择适当的金属基体至关重要。
碳陶复合材料
碳陶复合材料是一种新型的复合材料，由碳纤维和陶瓷基体组成。
碳纤维具有
高强度和高模量的特点，而陶瓷基体具有优异的耐磨性和耐高温性能，两者结合后形成的碳陶复合材料具有优异的综合性能，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造、体育器材等领域。
首先，碳陶复合材料具有优异的力学性能。
碳纤维的高强度和高模量使得碳陶
复合材料具有很高的强度和刚度，能够承受较大的载荷而不易发生变形和破坏。
同时，陶瓷基体的高硬度和耐磨性使得碳陶复合材料具有良好的耐磨性能，适合用于制造高速运动部件和耐磨零部件。
其次，碳陶复合材料具有优异的耐高温性能。
碳纤维的耐高温性能使得碳陶复
合材料能够在高温环境下工作，不易软化和熔化。
这使得碳陶复合材料成为航空航天领域的理想材料，能够用于制造发动机零部件、导弹外壳等高温工作环境下的部件。
另外，碳陶复合材料还具有良好的耐腐蚀性能。
由于碳纤维和陶瓷基体都具有
较好的化学稳定性，碳陶复合材料能够在恶劣的化学环境下工作，不易发生腐蚀和氧化，因此在化工领域也有着广泛的应用前景。
总的来说，碳陶复合材料具有优异的综合性能，能够满足各种工程领域对材料
的要求。
随着科技的不断进步，碳陶复合材料的制备工艺和性能将得到进一步提升，相信其在未来会有更广泛的应用前景。
《复合材料》知识清单一、什么是复合材料在现代材料科学领域，复合材料正扮演着越来越重要的角色。
那么，到底什么是复合材料呢？复合材料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。
简单来说，它不是单一的一种材料，而是多种材料的组合。
这些组合在一起的材料，各自保持着自己的特性，同时又相互协同，使得复合材料具有了单一材料无法达到的优越性能。
二、复合材料的分类复合材料的种类繁多，常见的分类方式有以下几种：1、按基体材料分类金属基复合材料：以金属为基体，如铝基、钛基等，具有高强度、高韧性等特点。
陶瓷基复合材料：基体是陶瓷，具有耐高温、耐磨损等性能。
聚合物基复合材料：基体为高分子聚合物，比如环氧树脂、聚酯等，重量轻、耐腐蚀。
2、按增强材料分类纤维增强复合材料：常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
纤维的加入大大提高了材料的强度和刚度。
颗粒增强复合材料：例如碳化硅颗粒增强铝基复合材料，能改善材料的耐磨性。
晶须增强复合材料：晶须具有很高的强度，能显著提高材料的性能。
3、按用途分类结构复合材料：主要用于承受载荷，如飞机的机身、桥梁的结构件等。
功能复合材料：具有特殊的功能，如导电、导热、吸波等，常用于电子、航空航天等领域。
三、复合材料的特点1、性能可设计性这是复合材料的一个显著优点。
通过选择不同的基体和增强材料，以及调整它们的比例、分布和排列方式，可以定制出满足各种特定需求的材料性能。
2、比强度和比刚度高比强度是指材料的强度除以其密度，比刚度是指材料的刚度除以其密度。
复合材料在这两个方面往往表现出色，使其在轻量化设计中具有很大的优势。
3、抗疲劳性能好由于复合材料中的纤维能够阻止裂纹的扩展，所以它们通常具有较好的抗疲劳性能，能够在长期循环载荷下保持较好的性能。
4、耐腐蚀性强许多复合材料对化学腐蚀和电化学腐蚀具有良好的抵抗能力，适用于恶劣的环境条件。
四、复合材料的制备方法1、手糊成型这是一种比较传统的方法，工人将纤维增强材料和树脂等基体材料手工涂抹在模具上，然后固化成型。
复合材料概念复合材料概念Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】1 总论1）复合材料概念、命名、分类及其基本性能。
概念：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。
命名：将增强材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面，再加上“复合材料”。
基本性能：可综合发挥各种组成材料的优点，使一种材料具有多种性能，具有天然材料所没有的性能。
可按对材料性能的需要进行材料的设计和制备。
可制成所需的任意形状的产品。
性能的可设计性是复合材料的最大特点。
2）聚合物基复合材料的主要性能比强度、比模量大；耐疲劳性能好；减震性好；过载时安全性好；具有多种功能性；有很好的加工工艺性。
3）金属基复合材料的主要性能高比强度、高比模量；导热、导电性能好；热膨胀系数小、尺寸稳定性好；良好的高温性能；耐磨性好；良好的疲劳性能和断裂韧性；不吸潮、不老化、气密性好。
4）陶瓷基复合材料的主要性能强度高、硬度大、耐高温、抗氧化，高温下抗磨损性好、耐化学腐蚀性优良，热膨胀系数和相对密度较小5）复合材料的三个结构层次一次结构：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份材料的力学性能、相几何和界面区的性能。
二次结构：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：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）复合材料设计的三个层次单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能。
铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案做出合理安排，该层次决定层合板的性能。
结构设计：确定产品结构的形状和尺寸。
2 基体材料1）金属基体材料选择基体的原则、金属基结构复合材料的基体、金属基功能复合材料的基体原则：金属基复合材料的使用要求；金属基复合材料组成特点；集体金属与增强物的相容性。
结构复合材料的基体可大致分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。
复合材料的定义
复合材料是一种新型的工程材料，它由多种不同材料组合而成，具有多种优良的力学性能。
它由三个主要部分组成：基体、增强体和基体/增强体复合耦合剂。
基体可以是金属、木材、塑料等，增强体可以是纤维、粉末、夹层等，耦合剂可以是热固性树脂、活性组份等。
复合材料具有优良的力学性能，可以赋予结构元件高抗拉强度、高抗弯曲强度、高耐磨性、耐腐蚀性、高弹性模量、低热膨胀系数等特性。
由于其体积较小，并且重量较轻，可以减轻结构负载，并有效减少结构损伤，提高结构强度和稳定性。
复合材料还具有抗衰老性能好、节能、绝缘性好、耐温性能好等优点，可以用于制造航空器、船舶、汽车、起重机、建筑和地下工程等。
复合材料是一种新型的工程材料，它由多种材料组合而成，具有多种优良的力学性能，并具有抗衰老性能好、节能、绝缘性好、耐温性能好等优点。
因此，复合材料在航空航天、船舶、汽车、起重机、建筑和地下工程等领域具有广泛的应用前景。
复合材料盖板
复合材料盖板是一种使用复合材料制造的盖板，具有较高的强度、轻量化、耐腐蚀、耐磨损等特点。
它在工业、建筑、汽车等领域有着广泛的应用。
复合材料盖板是由树脂基体和增强材料组成的复合材料制成的。
树脂基体可以是环氧树脂、聚酯树脂、酚醛树脂等。
增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
这些材料之间通过层叠或编织等方式结合在一起，形成了复合材料盖板。
与传统的金属盖板相比，复合材料盖板具有很多优势。
首先，它的强度和刚度高于传统的金属盖板，可以承受更大的荷载。
其次，由于采用了轻质的增强材料，复合材料盖板的密度相对较低，因此重量轻，可以减轻整体结构的重量。
再次，它具有较好的耐腐蚀性能，不易受到化学物质和水的侵蚀。
此外，复合材料盖板还具有较好的耐磨损性能，能够长时间保持良好的表面状态。
而且，它的制造工艺简单，可以根据需要进行定制，因此在设计上具有较大的灵活性。
在实际应用中，复合材料盖板有着广泛的应用。
首先，在工业领域，它可以用于制造工业设备的机箱、防护罩等，能够提供良好的绝缘性能和防护能力。
其次，在建筑领域，复合材料盖板可以用于制作屋顶、墙面等，能够提供良好的抗风、防水和隔热性能。
此外，在汽车领域，复合材料盖板可以用于制造车身结构、引擎罩等，能够提供较好的强度和轻量化效果。
总之，复合材料盖板是一种具有较高强度、轻量化、耐腐蚀、
耐磨损等特点的盖板。
它在工业、建筑、汽车等领域有着广泛的应用前景，能够满足不同领域的需求。
随着技术的不断进步，相信复合材料盖板将会在更多的领域得到应用。
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。
复合材料的基体材料热塑性基体的缺点: ?、是热塑性基体的熔体或溶液粘度很高，纤维浸渍困难，预浸料制备及制品成型需要在高温高压下进行， ?、聚碳酸酯或尼龙这样一些工程塑料，因耐热性、抗蠕变性或耐药品性等方面问题而使应用受到限制。
二、热固性基体热固性基体主要是不饱合聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂一直在连续纤维增强树脂基复合材料中占统治地位。
不饱合聚酯树脂、酚醛树脂主要用于玻璃增强塑料，其中聚酯树脂用量最大，约占总量的80,，而环氧树脂则一般用作耐腐蚀性或先进复合材料基体。
(一) 热固性树脂下表为一些常用的热固性树脂其它物理性能 1(不饱和聚酯树脂 1 不饱和聚酯树脂及其特点不饱和聚酯树脂是指有线型结构的，主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。
不饱和聚酯的种类很多，按化学结构分类可分为顺酐型、丙烯酸型、和丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂在热固性树指中是工业化较早，产量较多的一类，它主要应用于玻璃纤维复合材料。
由于树脂的收缩率高且力学性能较低，因此很少用它与碳纤维制造复合材料。
但近年来由于汽车工业发展的需耍，用玻璃纤维部分取代碳纤维的混杂复合材料得以发展，价格低廉的聚酯树脂可能扩大应用。
不饱和聚酯的主要优点是: ,、工艺性能良好，如室温下粘度低，可以在室温下固化，在常压下成型，颜色浅，可以制作彩色制品，有多种措施来调节其工艺性能等; ,、固化后树脂的综合性能良好，并有多种专用树脂适应不同用途的需要; ,、价格低廉，其价格远低于环氧树脂，略高于酚醛树脂。
不饱和聚酯的主要缺点是: 固化时体积收缩率较大，成型时气味和毒性较大，耐热性、强度和模量都较低，易变形，因此很少用于受力较强的制品中。
2 交联剂、引发剂和促进剂 a 交联剂不饱和聚酯分子链中含有不饱和双键，因而在热的作用下通过这些双键，大分子链之间可以交联起来，变成体型结构。
但是(这种交联产物很脆，没有什么优点，无实用价值。
因此，在实际中经常把线型不饱和聚酯溶于烯类单体中，使聚酯中的双键间发生共聚合反应，得到体型产物，以改善固化后树脂的性能。
烯类单体在这里既是溶剂，又是交联剂。
已固化树脂的性能，不仅与聚酯树脂本身的化学结构有关，而且与所选用的交联剂结构及用量有关。
同时，交联剂的选择和用量还直接影响着树脂的工艺性能。
应用最广泛的交联剂是苯乙烯，其它还有甲基丙烯甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯、三聚氰酸三丙酯等。
b 引发剂引发剂一般为有机过氧化物，它的特性通常用临界温度和半衰期来表示。
临界温度是指有机过氧化物具有引发活性的最低温度。
在此温度下，过氧化物开始以可察觉的速度分解形成游离基，从而引发不饱和聚酯树脂以可以观察的速度进行固化。
半衰期是指在给定的温度条件下，有机过氧化物分解一半所需要的时间。
一些常见的过氧化物特性如下表所示。
几种有机过氧化物的特性 c 促进剂促进剂的作用是把引发剂的分解温度降到室温以下。
促进剂种类很多，各有其适用性。
对过氧化物有效的促进剂有，二甲基苯胺、二乙基苯胺、二甲基甲苯胺等。
由于硫铝酸盐早强水泥中的石膏含量不足，故全部Ca OH 2被结合生产钙矾石。
因此，这种水泥硬化体孔隙中液相的pH值为11.5左右。
硫铝酸盐型低碱水泥是由30 ~ 40,的硫铝酸盐熟料与30,,70,的硬石膏制成的。
由于此种水泥的石膏含量较高，故?--2CaO.SiO2水化生产的Ca OH 2，几乎皆可与铝胶、石膏反应生成钙矾石，故使硬化体孔隙中液相pH值只有10.5左右。
在各种水泥水化生成物中，只有钙矾石的孔隙液相的pH值是最低的。
因此，到目前为止，硫铝酸盐型低碱水泥是水硬性胶凝材料中碱度最低的一种。
2、氯氧镁水泥氯氧镁水泥基复合材料是以氯氧镁水泥为基体，以各种类型的纤维增强材料及不同外加剂所组成，用一定的加工方法复合而成的一种多相固体材料，属于无机胶凝材料基复合材料。
它具有质量轻、强度高、不燃烧、成本低和生产工艺简单等优点。
氯氧镁水泥、也称镁水泥，至今已有120多年的历史。
它是MgO―MgCl2―H20三元体系。
多年来因其水化物的耐水性较差，限制了它的开发和应用。
近年来，人们通过研究，在配方中引入不同类型的抗水性外加剂，改进生产工艺，使其抗水性大幅度提高。
使得氯氧镁水泥复合材料从单一轻型屋面材料，发展列复合地板、玻璃瓦、浴缸和风管等多种制品。
氯氧镁水泥中的主要成分分为菱苦土 MgO ，它是菱镁矿石经800~850?煅烧而成的一种气硬性胶凝材料。
我国菱镁矿资源蕴藏丰富，截止1986年底统计，我国菱镁矿勘查储量达28亿吨，占世界储量的30,。
主要分布在辽宁、山东、四川、河北、新疆等地，其中辽宁约占全国贮量的35,。
开发利用这一巨大的资源优势，对于推动GR,复合材料的发展将起到不可估量的作用。
目前，镁水泥复合材料广泛采用的是玻璃纤维、石棉纤维和木质纤维增强材料，为改善制品性能还填加各种粉状填料如滑石粉、二氧化硅粉等及抗水性外加剂。
镁水泥复合材料生产方法，根据所用纤维材料的形式不同而异，有铺网法即用玻璃纤维网格布增强水泥砂浆、喷射法即用连续纤维切短后与水泥砂浆同时喷射到模具中、顶拌法即短切纤维与水泥砂浆通过机械搅拌混合后，浇铸注到模具中。
五、聚合物基体材料 1(聚合物基体的作用聚合物基体是FRP的一个必需组分。
在复合材料成型过程中，基体经过复杂的物理、化学变化过程，与增强纤维复合成具有一定形状的整体，因而整体性能直接影响复合材料性能。
基体的作用主要包括以下四个部分 ?将纤维粘合成整体并使纤维位置固定，在纤维间传递载荷，并使载荷均衡; ?基体决定复合材料的一些性能。
如复合材料的高温使用性能耐热性、横向性能、剪切性能、耐介质性能如耐水、耐化学品性能等; ?基体决定复合材料成型工艺方法以及工艺参数选择等。
?基体保护纤维免受各种损伤。
此外，基体对复合材料的另外一些性能也有重要影响，如纵向拉伸、尤其是压缩性能，疲劳性能，断裂韧性等。
2(聚合物基体材料的分类用于复合材料的聚合物基体有多种分类方法，如按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。
热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚醚酮等，它们是一类线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变化。
热塑性聚合物的形态特征按聚集态结构不同，这类固态高分子有非晶或无定形和结晶两类，而后者的结晶也是不完全的，通常的结晶度在20一85,范围。
热固性基体如环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、不饱和聚酯等，它们在制成最终产品前，通常为分子量较小的液态或固态预聚体，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形成不溶不熔的三维网状高分子，这类基体通常是无定形的。
热固性聚合物的形态特征聚合物基体按树脂特性及用途分为: 一般用途树脂、耐热性树脂、耐候性树脂、阻燃树脂等。
按成型工艺分为: 手糊用树脂、喷射用树脂、胶衣用树脂、缠绕用树脂、拉挤用树脂等。
由于不同的成型工艺对树脂的要求不同，如粘度、适用期、凝胶时间、固化温度、增粘等，因而不同工艺应选用不同型号树脂。
3(固态高聚物的性能固态高聚物的力学性能强烈依赖于温度和加载速率时间，下图为典型高聚物的模量与温度关系。
典型高聚物的模量随温度变化热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物高聚物存在三个特征温度: 玻璃化转变温度Tg，熔点Tm和粘流温度Tf。
在Tg以下，高聚物为硬而韧或硬而脆的团体玻璃态，模量随温度变化很小; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物温度达到Tg附近时，非晶高聚物转变成软而有弹性的橡胶态而半晶高聚物转变为软而韧的皮革态; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物温度继续升高，高聚物达到流动温度Tf 非晶或Tm(结晶而成为高粘度的流体粘流态 ; 热塑性非晶高聚物热塑性结晶半晶高聚物热固性高聚物则由于不能熔融而在比较高的温度下发生分解。
热固性高聚物热塑性高聚物的玻璃化温度基本是固定的，而热固性高聚物的玻璃化温度随交联度增加而增加，当交联度很高时，热固性高聚物达到Tg后可能无明显的软化现象。
4(聚合物基体的选择对聚合物基体的选择应遵循下列原则: (,)能够满足产品的使用需要; 如使用温度、强度、刚度、耐药品性、耐腐蚀性等。
高拉伸或剪切模量、高拉伸强度、高断裂韧性的基体有利于提高FRP力学性能。
2 对纤维具有良好的浸润性和粘接力; 3 容易操作，如要求胶液具有足够长的适用期、预浸料具有足够长的贮存期、固化收缩小等。
4 低毒性、低刺激性。
5 价格合理。
传统的聚合物基体是热固性的，其最大的优点是具有良好的工艺性。
由于固化前，热固性树脂粘度很低，因而宜于在常温常压下浸渍纤维，并在较低的温度和压力下固化成型; 固化后具有良好的耐药品性和抗蠕变性; 热固性树脂的缺点是预浸料需低温冷藏且贮存期有限，成型周期长和材料韧性差。
热塑性基体的最重要优点是其高断裂韧性高断裂应变和高冲击强度，这使得FRP具有更高的损伤容限。
此外，热塑性树脂基体复合村料，还具有预浸料不需冷藏且贮存期无限、成型周期短、可再成型、易于修补、废品及边角料可再生利用等优点。
不同制备方法的氮化硅的一些物理性能氮化硅还具有热膨胀系数低，优异的抗冷热聚变能力，能耐除氢氟酸外的各种无机酸和碱溶液，此外，还可耐熔融的铅、锡、镍、黄钢、铝等有色金属及合金的侵蚀且不黏留这些金属液。
2 氮化硼陶瓷基体以氮化硼 BN 为主要成分的陶瓷称为氮化硼陶瓷。
氮化硼是共价键化合物，有立方和六方两种晶型结构。
氮化硼可以分为下面的三种: ??--BN，这是一种六方晶型，层状结构类似于石墨，理论密度为2(27g,cm3。
? ? --BN，它一种立方晶型，结构和硬度都类似于钻石，理论密度为3(48g,cm3。
? ? --BN，它也是一种六方晶型，理论密度为3.48g/cm3。
由于六方晶型BN具有类似于石墨的结构，具有润滑性好和硬度低等特点，故称“白石墨”，在热压陶瓷过程中主要被当作脱模剂使用。
BN与石墨不同，是绝缘体，六方晶型BN的莫氏硬度为2，无明显熔点，升华分解温度为3000?，理论密度2.27g/cm3。
BN的抗氧化性能优异，可在900?以下的氧化气氛中和2800?以下的氮气和惰性气氛中使用。
如果把BN粉末加入到氮化硅和氧化铝中，则混合物热导率 20? 为15.07~28.89W, m??K ，且随温度变化不大;热膨胀系数约为 5~7 *106,K，热稳定性好。
高纯BN电阻率为1011?.m(1000?高温下为102~104 ?.m ，介电常数为3.0~5.3，介电损耗因子为 2~8 *l04，击穿电压为950kV,cm，高温下也能保持绝缘性，耐碱、酸、金属、砷化镓和玻璃熔渣侵蚀，对大多数金属和玻璃熔体不润湿，也不反应。
3 碳化硅陶瓷基体以碳化硅SiC 为主要成分的陶瓷称为碳化硅陶瓷。
