主要内容一二三四知识点2-复合材料的发展与应用复合材料的发展史复合材料的应用复合材料发展方向复合材料研究存在的问题一、复合材料的发展史1.早期复合材料1）西安半坡村草拌泥作墙体－最早的纤维增强复合材料2）公元前埃及的金字塔采用的沙石和火山灰制成的混凝土，是最早的颗粒增强复合材料3）中国的布鞋是最早的层状复合材料4）1972－1974年中国湖南马王堆出土的的漆器（距今2500多年）是最典型的复合材料：用丝、麻作增强体，漆做粘结剂。5）唐朝的鉴真和尚漆佛像保存在日本1000多年了，成了日本的国宝，每年仅开放数天。宝剑的青铜合金是由铜、锡以及少量的铝，铁，镍，硫按照严格的配比组成的。

????????剑脊含铜较多，能使剑韧性好，不易折断。而刃部含锡高，硬度大，使剑非常锋利。花纹处含硫高，硫化铜可以防止锈蚀，以保持花纹的艳丽。虽然是同一把剑，不同部位却有着不同金属配比的铸造工艺，这种工艺称之为复合金属工艺－功能梯度。

?????????复合金属工艺在世界上很多国家都是近代才开始出现，而中国早在两千多年前的春秋时期，就已经掌握了这项技术，着实令世人叹为观止。图2越王勾践宝剑图3近代复合材料的不同发展阶段2.近代复合材料近代复合材料是以1942年制出的玻璃纤维增强塑料为起点第一阶段：1940～1960年，以玻璃纤维增强塑料为标志。第二阶段：1960～1980年，主要以碳纤维、kevler纤维增强环氧树脂复合材料为标志，并被用于飞机、火箭的主要承力件上。第三阶段：1980～1990年，主要以纤维增强铝基复合材料为标志，我国则以上海交通大学、东南大学等主导研究了氧化铝纤维增强铝基复合材料，东南大学吴申庆教授将其应用于铝活塞，显著提高了活塞火力岸的耐热性能和耐磨性能，成倍延长了活塞的使用寿命，并在德国马勒公司得到推广应用。第四阶段：1990～，主要以多功能复合材料为主，如智能复合材料、功能梯度复合材料等。3.当前热点复合材料1.功能梯度复合材料通过成分地梯度变化，获得功能的梯度。2.智敏复合材料能验知环境变化，通过改变自身的一个或多个参数适应环境的变化，是验知和执行的复合3.智能复合材料是智敏复合材料的高级形式。智敏材料能对环境作出线性反应，而智能材料则能根据环境条件的变化程度非线性地使材料与之适应以达到最佳效果。区别：也有学者不作区分，统称智能材料。智敏：自诊断、自适应和自愈合智能：自诊断、自适应、和自愈合＋自决策、自修补。如：皮肤、自愈合裂纹的混凝土、自诊断断裂的飞机机翼等。4.遗态仿生复合材料等通过生物结构和形态的遗传、化学组分的变异处理，制备保持自然界生物精细形貌和结构的新型复合材料。二、复合材料的应用（a）碳纤维撑杆（b）碳纤维自行车（c）碳纤维高尔夫击球头（d）碳纤维隐身艇图4复合材料应用举例图5水上机器人图6A350飞机的材料比例图7裁剪中的航空复合材料图8T800生产线SiC颗粒增强铝基复合材料制造汽车制动盘，代替传动的铸铁制动盘，重量减轻了60%~40%，而且提高了耐磨性能，噪音明显减小，摩擦散热快；SiC颗粒增强铝基复合材料制造汽车发动机活塞和齿轮箱等，大大提高其耐磨性、耐高温性能等，热膨胀系数降低，导热性提高。?水上机器人(UnmannedSurfaceVehicle,USC)用于近海环境实时监测、资源探测、海洋灾害预警和防治等多种用途。ZPM公司近日宣布Piranha水上机器人（USV），一款轻型复合材料船只，建造主要基于Arovex?型碳纳米管增强碳纤维预浸料。图1-11运-20飞机图1-12我国首架全复合材料轻型公务机我国发展情况：（1）阻燃玻纤/环氧、玻纤/酚醛复合材料，已成功应用于运-20飞机（2）碳纤维复合材料用于轻型公务机（3）中科院王奇等人：石墨烯铂复合材料可以提高燃料电池的反应效率（4）等离子体技术制备氮掺杂石墨烯—铂纳米复合材料的研究中，也取得了相应进展