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文件名称:第一章复合材料的概念分类及其发展历程.ppt
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总页数:70 页
更新时间:2025-10-13
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文档摘要

国外还常用英文编号来表示,如MMC(MetalMatrixComposite)表示金属基复合材料,FRP(FiberReinforcedPlastics)表示纤维增强塑料,而玻璃纤维/环氧则表示为GF/Epoxy,或G/Ep(G-Ep)*第30页,共70页,星期日,2025年,2月5日3、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,历史上有许多方法:*第31页,共70页,星期日,2025年,2月5日(1)按材料的化学性质分类,有金属材料、非金属材料之分。(2)按物理性质分类,有绝缘材料、磁性材料、远光材料、半导体材料、导电材料等。(3)按用途分类,有航空材料、电工材料、建筑材料、包装材料等。材料的分类*第32页,共70页,星期日,2025年,2月5日复合材料的分类方法也很多,常见的分类方法有以下几种:一、按增强材料形态分为以下三类1、纤维增强复合材料:a.连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;b.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中;*第33页,共70页,星期日,2025年,2月5日2、颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中;3、板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体*第34页,共70页,星期日,2025年,2月5日复合材料结构示意图

a)层叠复合b)连续纤维复合c)细粒复合d)短切纤维复合*第35页,共70页,星期日,2025年,2月5日纤维增强复合材料纤维增强复合材料分为以下五种:①玻璃纤维复合材料;②碳纤维复合材料;③有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、聚烯烃纤维等)复合材料;④金属纤维(如钨丝、不锈钢丝等)复合材料;⑤陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维等)复合材料。*第36页,共70页,星期日,2025年,2月5日混杂复合材料:两种或两种以上增强体同一种基体制成的复合材料。可以看成是两种或多种单一纤维或颗粒复合材料的相互复合,即复合材料的“复合材料”。*第37页,共70页,星期日,2025年,2月5日①玻璃纤维复合材料用玻璃纤维增强工程塑料的复合材料,即玻璃钢。玻璃钢分为两种,即热塑性玻璃钢和热固性玻璃钢。*第38页,共70页,星期日,2025年,2月5日A、热塑性玻璃钢热塑性玻璃钢是以玻璃纤维为增强剂和以热塑性树脂为粘结剂制成的复合材料。B、热固性玻璃钢热固性玻璃钢是以玻璃纤维为增强剂和以热固性树脂为粘结剂制成的复合材料。*第39页,共70页,星期日,2025年,2月5日②碳纤维复合材料A、碳纤维复合材料:作基体的树脂,目前应用最多的是环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯。B、碳纤维碳复合材料:用有机基体浸渍纤维坯块,固化后再进行热解,或纤维坯型经化学气相沉积,直接填入碳。C、碳纤维金属复合材料:主要用于熔点较低的金属或合金,如在碳纤维表面镀金属,制成了碳纤维金属复合材料。D、碳纤维陶瓷复合材料:我国研制了一种碳纤维石英玻璃复合材料。*第40页,共70页,星期日,2025年,2月5日③硼纤维复合材料硼纤维是由硼气相沉积在钨丝上来制取的。A、硼纤维树脂复合材料:基体主要为环氧树脂、聚苯并咪唑和聚酰亚胺树脂等。B、硼纤维金属复合材料:常用的基体为铝、镁及其合金,还有钛及其合金等。*第41页,共70页,星期日,2025年,2月5日④金属纤维复合材料作增强纤维的金属主要是强度较高的高熔点金属钨、钼、钢、不锈钢、钛、铍等,它们能被基体金属润湿,也能增强陶瓷。A、金属纤维金属复合材料:研究较多的增强剂为钨钼丝,基体为镍合金和钛合金。B、金属纤维陶瓷复合材料:利用金属纤维的韧性和抗拉能力改善陶瓷的脆性。*第42页,共70页,星期日,2025年,2月5日二、按材料作用分两类①结构复合材料;②功能复合材料。*第43页,共70页,星期日,2025年,2月5日①结构复合材料主要用于制造受力构件;结构复合材料主要是作为承力结构使用的复合材料,它基本上是由能承受载荷的增强体组元与能联接增强体成为整体承载同时又起分配与传递载荷作用的基体组元构成。*第44页,共70页,星期日,2025年,2月5日结构复合材料又可按基体材料类型和增强体材料类型来分类见下图所示:*第45页,共70页,星期日,2025年,2月5日聚合物基复合材料金属基复合