先进复合材料的发展及展望
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第20卷第1期Vol.20No.1 硬 质 合 金CEMENTEDCARBIDE 2003年3月Mar.2003
综合评述
颗粒增强金属基复合材料的研究现状及展望
王基才Ξ 尤显卿 郑玉春 程娟文
(合肥工业大学材料学院,合肥,230009)摘 要 从材料的选择、制备技术和性能等方面对颗粒增强金属基复合材料的研究现
状进行综合评述。分析了颗粒增强金属基复合材料发展过程中存在的一些问题及改进
措施,指出了颗粒增强金属基复合材料的几个重要发展方向:制备技术的改进、应用范
围向特色应用领域的拓宽和再生回收的重视。
关键词 复合材料 碳化物粒子 制备技术 性能 生产应用
1 引 言
自1965年AKelly,GJdavies和DCratchley
等[1]首先总结和提出了金属基复合材料(Metal
MatrixComposites,简称MMCs)的资料以来,
MMCs就以其高的比强度、比刚度及良好的热稳定
性、耐磨性、尺寸稳定性及成分可设等优点[2-4]吸引
了各国学者和科研人员的关注,成为材料研究和开
发的热点。
按增强体的形式MMCs可分为连续纤维增强、
短纤维或晶须增强、颗粒增强等。由于连续纤维增强
的MMCs必须先制成复合丝,工艺成本高而复杂,
因此其应用范围有很大的局限性,只应用于少数有
特殊性能要求的零件。颗粒增强金属基复合材料
(ParticulateReinforcedMetalMatrixComposites,
简称PRMMC)是将陶瓷颗粒增强相外加或自生进
入金属基体中得到兼有金属优点(韧性和塑性)和增
强颗粒优点(高硬度和高模量)的复合材料。
PRMMC具有增强体成本低,微观结构均匀,材料
各向同性,可采用热压、热轧等传统金属加工工艺进
行加工等优点[5-8],因而与纤维增强、晶须增强金属
基复合材料相比倍受关注[9-10]。2 PRMMC材料的选择
基体材料是MMCs的主要组成部分,起着固结
增强相、传递和承受各种载荷(力、热、电)的作用。最
碳纤维复合材料在轻量化的应用和前景
摘要:碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量特种纤维,但几乎所有的碳纤维都将进一步加工成复合材料以供终端使用。碳纤维复合材料是以碳纤维为增强材料,以树脂、金属、陶瓷等作为基体材料,经过复合成型制成的结构材料,与传统的金属材料相比,其具有密度小、比强度/比刚度高、耐腐蚀、抗疲劳、耐高温、便于设计、易于大面积整体成型加工等优点。目前,碳纤维复合材料在我国的各个领域得到了广泛应用,基于此,文章对碳纤维复合材料在轻量化的应用于发展前景进行了研究,以供参考。
关键词:碳纤维复合材料;轻量化;应用研究
1不同型号碳纤维对比
碳纤维作为具有优越性质的复合材料之一,其具备高强度、高模量、耐腐蚀等性能,在军用及民用等方面均具有广阔的发展前景。但由于国外碳纤维的研究起步较早,同时又受到来自美国、日本等国家的技术垄断,导致我国的碳纤维生产技术相对落后。近年来,我国在碳纤维生产方面投入了大量资金,生产技术与研发等方面已取得阶段性成果。本文分别选取了T700级碳纤维、T800级碳纤维和东丽T700级碳纤维对其性能进行对比研究。
1.
1.
T700级碳纤维
国产T700级碳纤维表面相对粗糙,有颗粒依附,沟槽结构多,粗糙度较高,虽然有利于树脂基体之间浸润性的提高,但可能会降低产品性能的稳定性;表面氧碳含量较高有利于与树脂基体的结合;界面剪切强度与层间剪切强度相对较高,与进口碳纤维的力学特性不相上下;产品价格低于进口碳纤维,较高的性价比有利于提升其在碳纤维市场的竞争力。
1. 1.
T800级碳纤维
国产T800级碳纤维表面较为光滑,沟槽结构浅而细,凸起结构较少,产品性能较稳定;表面含氧量较高,能够有效提高表面的化学活性;可以表明:国产T800级碳纤维界面剪切强度、拉伸强度相对较高,其具有良好的力学性能。另一方面国产T800级碳纤维质量控制较稳定,与环氧树脂融合性较好。
1.3东丽T700级碳纤维
・38・ 化学工业 C衄MICALⅡ USTRY 第30卷第8期 2012 年8 月
复合材料国内市场展望
肖 艳
(广东省江门化工材料公司,江J']i9 529100)
摘要:介绍了复合材料的发展历史、性能特点、在相关领域中应用现状和“十二五”期间我国复合材料行业 的发展方向。 关键词:复合材料;市场调查;应用;市场需求分析 文章编号:1673—9647(2012}8-0038—05 中图分类号:TQ321 文献标识码:A
所谓复合材料,它是一种多相材料,可由金 属材料、无机非金属材料和高分子材料复合而成。
采用物理或化学的方法,使两种或两种以上材料
在相态与性能相互独立的形态下共存于一体中, 以达到提高材料的某些性能或互补其缺点和获得 新的性能为目的的一种材料 这个定义包括三层
思考:制造复合材料的方法;构成复合材料的基
本组成单元应是两种以上的材料(而不像合金或 化合物.基本组成单元是元素);复合的目的,是
发挥两种或两种以上组成材料的各自的长处,又 在一定程度上克服它们固有的一些缺点。以达到
提高该复合材料的性能(或功能)。
自然界中许多天然材料都可看作是复合材料。 树木、竹子是由纤维素和木质素复合而成的。纤 维素抗拉强度大,但刚性小.比较柔软,而木质
素则把众多的纤维素粘结成刚性体 动物的骨骼 是由硬而脆的磷酸盐和软而韧的蛋白质骨胶组成
的复合材料 人类很早就仿效天然复合材料,在
生活和生产中制成了初期复合材料。例如人们将 麦秸或稻草掺入泥浆中以增强泥土的强度:在现
代建筑上大量使用的混凝土.特别是钢筋混凝土 制成的复合材料等
一般人公认的复合材料起源于1942年.美国
一家公司发现玻璃钢
一般讲,可把复合材料的发展分为三个阶段: 第一阶段,即发现了玻璃钢复合材料.1942年研 制成功,20世纪60年代工业化生产;第二阶段. 第二代复合材料,碳纤维增强塑料复合材料.20 世纪6O年代开始研制,20世纪7O年代进入提高 阶段.20世纪8O年代进入推广应用阶段;第三
石墨烯/聚合物复合材料的研究现状及前景
皖西学院材料1102班:2011010373张帅
2011010355施含 、2011010347陆瑞瑞 、2011010611蔡虹 、
2011010364谢偏 、 2011010336冯帆
摘要:石墨烯是2004年问世的一种具有单原子厚度的二维蜂窝状晶体结构的新型纳米材料,其特殊的结构赋予了它许多新奇的物理性质,如优异的力学性能,良好的导电和导热性能,和极佳的复合材料增强性能,石墨烯作为纳米增强组分, 少量添加可以使聚合物的热学、力学、电学等物理性能得到大幅地提高。因此其应用领域广泛,受到广大学者科学家的重视。本文主要介绍聚合物复合材料的界面结构,石墨烯结构和界面,石墨烯/聚合物复合材料的实现和应用以及对未来发展前景的展望。(9、12、13、17)
关键词:石墨烯、聚合物复合材料、界面相容性、材料改性、力学性能、电学性能、热学性能,应用。
Present situation and prospect in Graphene/polymer
composites.
Zhang Shuai
Shi Han 、 Lu Ruirui、 Cai Hong 、Xie Pian Feng Fan
Abstract: Graphene discovered in 2004 is a atomic
two-dimensional(2D) nanomaterials. Due to its unusual molecular
structure ,graphene shows many novels ,unique physical and
chemical properties ,such as excellent electric conductivity ,thermal conductivity ,thermal stability.Graphene as nano enhanced