增强材料讲义
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第2章 复合材料的增强材料PPT
5
纤维可分为无机纤维和有机纤维
6
（一） 有机纤维
聚芳酰胺纤维 聚乙烯纤维
1.聚芳酰胺纤维制备
芳纶是分子链上至少含有85%的直接与
两个芳环相连接的酰胺基团的聚酰胺经纺丝
所得到的合成纤维。目前，供复合材料作增
强材料最多的是聚对苯二甲酰对苯二胺
（ Poly (P-Phenylene terephthalamide)，
(3) kevlar纤维的结构
kevlar纤维具有优异力学、化学、热 学、电学等性能，而这是与其化学和物理 结构密切关联的。
H
O
C
CN
NC
C
O
H
O
H CN
O NC
芳纶--49用于航空、宇航、造船工业的复 合材料制件。
12
自1972年芳纶纤维作为商品出售以来，产量 逐年增加。
其原因是由于该纤维具有独特的功能，使之 广泛应用到军工和国民经济各个部门。
13
(1)PPTA树脂的合成和kevlar纤维的制备
PPTA聚合物是由严格等摩尔比的高纯度对
苯二甲酰氯或对苯二甲酸和对苯二胺单体
第2章 复合材料的增强材料
在复合材料中，粘结在基体内以改进其机械 性能的高强度材料称为增强材料。
增强材料有时也称作增强体、增强剂等。
1
增强材料共分为三类：
① 纤维及其织物 ② 晶须 ③ 颗粒
2
一、纤维
如，植物纤维－－－棉花、麻类；
动物纤维－－－丝、毛；
矿物纤维－－－石棉。
天然纤维
强度较低，
现代复合材料的增强材料 用合成纤维。
处理得Kevlar纤维
Hale Waihona Puke 17(2) 芳纶纤维的性能特点
纤维可分为无机纤维和有机纤维
6
（一） 有机纤维
聚芳酰胺纤维 聚乙烯纤维
1.聚芳酰胺纤维制备
芳纶是分子链上至少含有85%的直接与
两个芳环相连接的酰胺基团的聚酰胺经纺丝
所得到的合成纤维。目前，供复合材料作增
强材料最多的是聚对苯二甲酰对苯二胺
（ Poly (P-Phenylene terephthalamide)，
(3) kevlar纤维的结构
kevlar纤维具有优异力学、化学、热 学、电学等性能，而这是与其化学和物理 结构密切关联的。
H
O
C
CN
NC
C
O
H
O
H CN
O NC
芳纶--49用于航空、宇航、造船工业的复 合材料制件。
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自1972年芳纶纤维作为商品出售以来，产量 逐年增加。
其原因是由于该纤维具有独特的功能，使之 广泛应用到军工和国民经济各个部门。
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(1)PPTA树脂的合成和kevlar纤维的制备
PPTA聚合物是由严格等摩尔比的高纯度对
苯二甲酰氯或对苯二甲酸和对苯二胺单体
第2章 复合材料的增强材料
在复合材料中，粘结在基体内以改进其机械 性能的高强度材料称为增强材料。
增强材料有时也称作增强体、增强剂等。
1
增强材料共分为三类：
① 纤维及其织物 ② 晶须 ③ 颗粒
2
一、纤维
如，植物纤维－－－棉花、麻类；
动物纤维－－－丝、毛；
矿物纤维－－－石棉。
天然纤维
强度较低，
现代复合材料的增强材料 用合成纤维。
处理得Kevlar纤维
Hale Waihona Puke 17(2) 芳纶纤维的性能特点
3.复合材料的增强材料课件
复合材料的增强材料
3.1 玻璃纤维 3.2 碳纤维 3.3 芳纶纤维 3.4 超高分子量聚乙烯纤维
3.5 碳化硅纤维
3.6 硼纤维 3.7 氧化铝纤维 3.8 纳米增强材料 晶须和碳纳米管 蒙脱土 无机纳米粒子
3.1.1 玻璃纤维的类型、成分及性能(1)
E 玻璃纤维 无碱玻璃，一种硼硅酸盐玻璃（碱金属氧化物含量低）； 良好的电气绝缘性及机械性能，但易被无机酸侵蚀； 广泛用于生产电绝缘材料、玻璃钢等。 C 玻璃纤维 中碱玻璃，耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能、机械强度差低； 我国中碱玻纤占据玻纤产量的 60%，广泛用于玻璃钢的增强以及过滤
同时喷少量树脂使纤维网固定成形，然后将成形的纤维网片移入金 属模具中，注入树脂热压成形，即得制品。对于这种工艺的无捻粗
纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本相同。
短切原丝与磨碎纤维
短切原丝
用于玻璃钢的短切原丝又分为热固性树脂（ BMC）用短切原丝
和热塑性树脂用短切原丝两大类。
增强热塑性塑料要求用无碱玻璃纤维，它强度高、电绝缘性好、 原丝集束性好、流动性好、白度较高。 增强热固性塑料要求原丝集束性好、浸透树脂快、机械强度及 电气性能好。
1560
13.0
720
玻璃纤维的拉伸强度随长度增加而下降！
影响玻纤强度的因素—化学组成、表面缺陷
品种 A 玻纤 80-150 500-700 强度/ MPa 2000 7000 E 玻纤 80-150 600-800 2100 3000 铝硅酸盐 玻纤 80-150 800-1000 2500 3300 石英 玻纤 80-150 2000 4000 表面缺陷 状况 表面有微裂纹
玻璃纤维纱
玻璃纤维纱是玻璃纤维的加捻合股纱.它的电绝缘性能好,强度高,吸湿 少,耐高温,适用于作电机电器绕组线的绝缘材料和其它工业用纱。
3.1 玻璃纤维 3.2 碳纤维 3.3 芳纶纤维 3.4 超高分子量聚乙烯纤维
3.5 碳化硅纤维
3.6 硼纤维 3.7 氧化铝纤维 3.8 纳米增强材料 晶须和碳纳米管 蒙脱土 无机纳米粒子
3.1.1 玻璃纤维的类型、成分及性能(1)
E 玻璃纤维 无碱玻璃，一种硼硅酸盐玻璃（碱金属氧化物含量低）； 良好的电气绝缘性及机械性能，但易被无机酸侵蚀； 广泛用于生产电绝缘材料、玻璃钢等。 C 玻璃纤维 中碱玻璃，耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能、机械强度差低； 我国中碱玻纤占据玻纤产量的 60%，广泛用于玻璃钢的增强以及过滤
同时喷少量树脂使纤维网固定成形，然后将成形的纤维网片移入金 属模具中，注入树脂热压成形，即得制品。对于这种工艺的无捻粗
纱的性能要求与对喷射无捻粗纱的要求基本相同。
短切原丝与磨碎纤维
短切原丝
用于玻璃钢的短切原丝又分为热固性树脂（ BMC）用短切原丝
和热塑性树脂用短切原丝两大类。
增强热塑性塑料要求用无碱玻璃纤维，它强度高、电绝缘性好、 原丝集束性好、流动性好、白度较高。 增强热固性塑料要求原丝集束性好、浸透树脂快、机械强度及 电气性能好。
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13.0
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玻璃纤维的拉伸强度随长度增加而下降！
影响玻纤强度的因素—化学组成、表面缺陷
品种 A 玻纤 80-150 500-700 强度/ MPa 2000 7000 E 玻纤 80-150 600-800 2100 3000 铝硅酸盐 玻纤 80-150 800-1000 2500 3300 石英 玻纤 80-150 2000 4000 表面缺陷 状况 表面有微裂纹
玻璃纤维纱
玻璃纤维纱是玻璃纤维的加捻合股纱.它的电绝缘性能好,强度高,吸湿 少,耐高温,适用于作电机电器绕组线的绝缘材料和其它工业用纱。
第3章___复合材料的增强材料讲解
玻璃纤维的导热性 玻璃导热系数为0.6~1.1千卡/米.度.时，而玻璃纤 维的导热系数是 0.03 卡 / 米 . 度 . 时，远低于玻璃 的导热系数。玻璃纤维是一种良好的绝热材料。 一般材料的导热系数随温度而变化，但玻璃纤维 的导热系数与温度的关系不大。 玻璃纤维的热膨胀系数 玻璃纤维的热膨胀系数为4.8×10-6℃。
玻璃纤维的耐热性 耐热性较高，软化点为550~580℃。 是无机纤维，不会燃烧。 将在某一极限温度之前，纤维的强度基本不变。 但超过这极限温度，冷却下来，强度则明显下 降。加热温度越高，强度下降就越多。 300℃下24小时加热，强度下降20%； 400℃下24小时加热，强度下降50%； 500℃下24小时加热，强度下降70%； 600℃下24小时加热，强度下降80%。
纤维在复合材料中起的增强作用 承载，提高材料的抗拉强度和刚度。 减少收缩。 提高热变形温度和低温冲击性能等。 聚苯乙烯塑料+玻璃纤维: (1)抗拉强度可以从600MPa提高到1000MPa; (2)弹性模量从3000MPa提高到8000MPa; (3)热变形温度从85℃提高到105℃; (4)-40℃的冲击韧性提高10倍。
玻璃纤维的化学性能 玻璃是一种非常好的耐腐蚀材料，纤维的耐腐蚀 性能远不如玻璃。因为玻璃纤维的比表面积大。 玻璃纤维除对氢氟酸、浓碱、浓磷酸外，对其他 所有的化学物品和有机溶剂具有良好的化学稳定 性。
影响玻璃纤维化学性能的因素： 组分的影响 中碱玻璃纤维耐酸性较好，对水的稳定性较差； 无碱玻璃纤维耐酸性较差，但对水的稳定性却 较好。中碱玻璃纤维和无碱玻璃纤维的耐碱性 程度相接近。 表面状态和温度的影响 纤维比表面积大，耐腐蚀性能明显差。纤维越 细，化学稳定性越差。温度越高，纤维的耐蚀 性越差。
复合材料增强体ppt课件
如，能长期在180℃下使用；在150℃下作用 一周后强度、模量不会下降；即使在200℃下，一 周后强度降低15％，模量降低4％；
另外，在低温(-60℃)不发生脆化系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
Ｂ、 芳纶纤维的热稳定性
芳纶纤维有良好的热稳定性，耐火而不 熔，当温度达487 ℃时尚不熔化，但开始碳化。
18
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
因此，芳纶纤维在高温作用下，不发生变形， 直至分解。
3
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
纤维在复合材料中起增强作用，是主要承 力组分。
纤维不仅能使材料显示出较高的抗张强度 和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和 低温冲击强度等。
4
１、芳纶纤维
芳纶纤维是指日前巳工业化生产并广泛应 用的聚芳酰胺纤维。
国外商品牌号叫凯芙拉(Kevlar)纤维，我 国暂命名为芳纶纤维，有时也称有机纤维。
8
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
2.2 复合材料的增强材料
在复合材料中，粘结在基体内以改进其 机械性能的高强度材料称为增强材料。
另外，在低温(-60℃)不发生脆化系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
Ｂ、 芳纶纤维的热稳定性
芳纶纤维有良好的热稳定性，耐火而不 熔，当温度达487 ℃时尚不熔化，但开始碳化。
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为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
因此，芳纶纤维在高温作用下，不发生变形， 直至分解。
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为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
纤维在复合材料中起增强作用，是主要承 力组分。
纤维不仅能使材料显示出较高的抗张强度 和刚度，而且能减少收缩，提高热变形温度和 低温冲击强度等。
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１、芳纶纤维
芳纶纤维是指日前巳工业化生产并广泛应 用的聚芳酰胺纤维。
国外商品牌号叫凯芙拉(Kevlar)纤维，我 国暂命名为芳纶纤维，有时也称有机纤维。
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为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范 事业单 位聘用 关系， 建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
2.2 复合材料的增强材料
在复合材料中，粘结在基体内以改进其 机械性能的高强度材料称为增强材料。
第三章复合材料的增强材料PPT课件
面再沉积一层碳。 ➢ 商品牌号:SCS-2，SCS-6，SCS-8，SCS-9等。
（例如SCS-2是在纤维表面涂有1μm厚的碳层。 SCS-9是直径为80μm的较细的纤维。） ➢ 特现性出：了C优V异D的-S高iC温/C强纤度维。用于Si3N4基复合材料时表
SiC纤维
PC-SiC纤维(前驱体法) • 将以有机硅聚合物形式的硅，与碳为主的材料进行多羧硅
• 玻璃纤维的最大特征是拉伸强度高，一根连续纤维的拉伸强度，E玻 璃可达3400MPa，而S玻璃可达4800MPa。
• 玻璃长纤维的70%以上用于强化树脂，其余的多用于电绝缘，工业机 器等。
玻璃纤维
玻璃纤维
玻璃纤维
3.1.3 高熔点金属纤维
➢ 种类：Ta、Mo、W、Nb、Ni与不锈钢纤维等 ➢ 制备方法：拔丝 ➢ 特点：直径可以自由地选择。通常10～600μm。 ➢ 优点：
烷纺丝，经热氧化不熔处理后，烧成而制。 • 成分接近Si3C4O。以β-SiC为主。 • 纤维直径为～14μm • 在1200～1300℃烧成时可获得最高的抗拉强度与弹性模
量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC纤维
• 结构：热分解碳呈2～5nm的结晶状态。Si的氧化 物呈非晶状态，彼此均匀分布。
• 物理性能：电阻率随烧成温度而异。可在106～ 103Ωcm的范围变化。
• 用途：该类纤维用于强化环氧树脂基复合材料， 其压缩强度和冲击强度与碳纤维强化环氧树脂相 比，可提高2倍。且由于具有电波透过性，可用于 雷达无线电罩。该类纤维也用于强化Al基复合材 料。不仅力学性能优异，且容易形变加工。
SiC纤维
• 将非晶结构Si-Ti-C-O等的材料进行纺丝，再经热氧化不融 处理，烧成制作了纤维。该类纤维的直径可达10μm以下， 且柔韧性好，所以适合于三维编织物。纤维的高温性能较 好，用其强化的复合材料不仅在与纤维平行方向强度很高， 而且在纤维垂直的方向上也获得了较高的强度。该类纤维 对金属、陶瓷的适应性较好，可望得到大的发展。
（例如SCS-2是在纤维表面涂有1μm厚的碳层。 SCS-9是直径为80μm的较细的纤维。） ➢ 特现性出：了C优V异D的-S高iC温/C强纤度维。用于Si3N4基复合材料时表
SiC纤维
PC-SiC纤维(前驱体法) • 将以有机硅聚合物形式的硅，与碳为主的材料进行多羧硅
• 玻璃纤维的最大特征是拉伸强度高，一根连续纤维的拉伸强度，E玻 璃可达3400MPa，而S玻璃可达4800MPa。
• 玻璃长纤维的70%以上用于强化树脂，其余的多用于电绝缘，工业机 器等。
玻璃纤维
玻璃纤维
玻璃纤维
3.1.3 高熔点金属纤维
➢ 种类：Ta、Mo、W、Nb、Ni与不锈钢纤维等 ➢ 制备方法：拔丝 ➢ 特点：直径可以自由地选择。通常10～600μm。 ➢ 优点：
烷纺丝，经热氧化不熔处理后，烧成而制。 • 成分接近Si3C4O。以β-SiC为主。 • 纤维直径为～14μm • 在1200～1300℃烧成时可获得最高的抗拉强度与弹性模
量。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱiC纤维
• 结构：热分解碳呈2～5nm的结晶状态。Si的氧化 物呈非晶状态，彼此均匀分布。
• 物理性能：电阻率随烧成温度而异。可在106～ 103Ωcm的范围变化。
• 用途：该类纤维用于强化环氧树脂基复合材料， 其压缩强度和冲击强度与碳纤维强化环氧树脂相 比，可提高2倍。且由于具有电波透过性，可用于 雷达无线电罩。该类纤维也用于强化Al基复合材 料。不仅力学性能优异，且容易形变加工。
SiC纤维
• 将非晶结构Si-Ti-C-O等的材料进行纺丝，再经热氧化不融 处理，烧成制作了纤维。该类纤维的直径可达10μm以下， 且柔韧性好，所以适合于三维编织物。纤维的高温性能较 好，用其强化的复合材料不仅在与纤维平行方向强度很高， 而且在纤维垂直的方向上也获得了较高的强度。该类纤维 对金属、陶瓷的适应性较好，可望得到大的发展。
增强材料
水 浓碱
玻纤 玻纤
溶解玻纤所有成分，玻纤变细
24
在水中浸泡后，强度降低。
碱含量越大，玻璃纤 维受水侵蚀的速率越快。
一般来说，除氢氟酸外，对酸、稀碱、盐及有机 溶剂都具有较好的耐腐蚀能力。
25
（1）电绝缘性好 玻璃纤维的体积电阻率为1011~1018Ω.cm。玻璃钢大部分做 绝缘材料。 含碱量越高，电阻率越低； 湿度越大，电阻率越低； 温度越高，电阻率越低。 （2）良好的高频介电性能 玻璃纤维的介电常数较小，介质损耗很低，具有良好的高 频介电性能，可做雷达罩，微波天线的天线罩。
8
表2-2 常用玻璃纤维的化学成分
铝硼硅酸盐。 具有良好的电 气绝缘性及机 械性能
也叫中碱玻璃纤维 中碱玻璃纤维 硅酸铝－镁玻 璃纤维,4.9GPa
碱金属氧化物 9 含量接近0
（3）按产品特点分 按纤维长短分：
定长纤维（6~50mm） 连续纤维
按纤维直径的大小：
粗纤维（单丝直径30um） 初级纤维（单丝直径20um） 中级纤维（单丝直径10~20um） 高级纤维（单丝直径3~9um）；
SiO2及各种金属氧化物组成的硅酸盐类混合物，属于无定形离 子结构物质。
（1） SiO2：作用：形成基本骨架，高熔点
（2） 金属氧化物
Al2O3、 CaO、MgO、Na2O、BeO、B2O3等， 作用：
① 改善制备玻璃纤维的工艺条件： Na2O、 K 2O；
②使玻纤具有一定特性。 BeO：提高模量；
2）玻纤制品的制造
玻纤经原纱退 绕后可以制成各种 制品，如无捻粗纱 、短切纤维毡等。 设备：纺纱机和织 布机
13
无捻粗纱 Continuous Rovings
短切纤维毡 Chopped strand mat
第二章增强材料
民
用
✓微碱玻璃纤维（又称：无碱玻璃纤维，碱金属氧化物 建
的含量小于2%）：用于电器及军工产品
筑
27
2.2 纤维
按纤维使用特性分：
✓ 普通玻璃纤维（A-GF） ✓ 电工用玻璃纤维（E-GF）：碱金属氧化物含量＜1%。 ✓ 高强型玻璃纤维（S或R玻璃纤维）：碱金属氧化物含
量＜0.3%。 ✓ 高模量型玻璃纤维（M-GF）：碱金属氧化物含量接近0。 ✓ 耐化学药品玻璃纤维（C-GF） ✓ 耐碱玻璃纤维（AR-GF） ✓ 低介玻璃纤维（D-GF）：电绝缘性透波性好，雷达罩 ✓ 高硅氧玻璃纤维：SiO2含量＞95%，用作耐烧蚀材料。 ✓ 石英玻璃纤维： SiO2含量＞99%。
纤维织物——是利用天然的高分子物质或合成的高分子物质，经化学 工艺加工而取得的纺织纤维总称。
13
2.2 纤维
工业上常用的表示方法及单位：
1
2
直径
重量法
3 定长法
14
2.2 纤维 直径
用标准计量器具（如千分尺、激光测微器）实 际检测出来的单丝名义直径，一般用mm表示。 细度：μm
15
2.2 纤维
主要内容
增强材料概述
纤维类增强体
晶须类增强体 颗粒类增强体
种类、性能、制备方法及应用
增强材料的表面处理
1
本章要求
了解增强体的种类、制备方法及应用领域
基本要求 熟悉使用工况
掌握设计选择适当的增强体
2
2.1 增强材料概述 在复合材料中，凡是能提高基体材料力
学性能的物质，均称为增强材料。
3
2.1 增强材料概述 2.1.1 增强材料的外观形状
氮化硼、玻璃纤维 有机纤维：刚性分子链：芳酰胺、聚芳脂和聚苯并唑
第3章 增强体材料
3.2.3碳化硅纤维 碳化硅纤维是以碳化硅为主要组分的一种陶瓷纤维。这种纤维具有良好的 高温性能、高强度、高模量和化学稳定性。主要用于增强金属和陶瓷，制成耐 高温的金属或陶瓷基复合材料。碳化硅纤维的制备方法
1．化学气相沉积法(CVD法) CVD法是最先制造SiC纤维复合长单丝的方法。1972年美国AVCO公司利用硼 纤维的制造技术，采用以SiCI4／烷烃／氢气等混合气体，引入反应室内，在加 热1200℃以上将SiC沉积在移动的直径为12.6um的钨丝上或33um的碳丝上，制得 直径在100um以上的SiC／W或SiC／C复合纤维。纤维的抗拉强度在2.07～ 3.35GPa，模量410GPa。由于钨丝与SiC存在反应生成W2C和W5Si，当纤维加热到 1000℃以上时，反应层加厚，导致纤维的强度急剧降低。用C丝代替W丝不仅可 以避免上述化学反应，而且得到更轻(W的密度为19.8 g／cm3，而碳为1.89／ cm3)、热稳定性好、价格便宜的SiC复合纤维。 SiC复合纤维的沉积速率、成分和结构，主要取决于混合反应气体的成分、 压力、气流速度和沉积温度。高的沉积速率导致形成粗大的、脆弱的晶体结构， 而低的沉积速率则生成非晶结构。美国TEXTRON公司生产的牌号为SCS系列纤维， 具有不同厚度和不同C／Si原子比的SCS系列纤维。石南林等人用一种射频加热 装置研究了在直径12um的钨丝载体上沉积，制得直径100um、连续长度1000m、 抗拉强度大于3.2GPa、模量400GPa、表面富碳的SiC纤维。
2.溶胶-凝胶法 （1）以金属铝的无机盐或醇盐为主要原材料， 加入酸催化剂、水等，在一定条件下使其分散 均匀，并发生水解和聚合反应，得到一定浓度 的溶胶；再经过浓缩处理达到一定粘度后成为 可纺凝胶，经过纺丝、干燥、烧结等步骤即得 到氧化铝纤维。 （2）将含有甲酸铝、乙酸铝的铝溶胶和硅胶、 硼酸按适当比例混合，在一定条件下浓缩制备 出适宜粘度的纺丝液，该纺丝液置于纺丝机挤 出拉丝，经过干燥和1000℃以上的高温烧结， 使纤维致密化，得到高密度和高强度的连续氧 化铝纤维。 （3）将水溶性有机硅烷加到 Al(OH)x(CHCOO)y•nH2O或Al2 (OH)5 Cl•2H2O的水溶液中，在一定条件下混合均匀， 再加入成纤助剂(有机高分子聚合物)，进行充 分混合形成纺丝凝胶，该纺丝液经过高速气流 吹成棉花状短纤维，于1000℃以下进行烧结热 处理得到SiO25%的Al2O3多晶短纤维。 美国3M公司，全称明尼苏达矿业及机器制造 公司。它于1902年成立，总部现位于美国明尼 苏达州首府圣保罗市，为世界著名的多元化跨 国企业，并且是道琼斯30种工业成分指数股票 之一。
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绪论
第一节复合材料的定义及分类
一、复合材料的定义
关于复合材料的定义，有研究者认为，复合材料就是由两种或两种以上单一材料构成的，具有一些新性能的材料。
根据国际标准化组织（International Organization for Standardization，ISO）为其所下的定义，复合材料是由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。
我国《材料大词典》中，复合材料是根据应用进行设计，把两种以上的有机聚合物材料或无机非金属材料或金属材料组合在一起，使其性能互补，从而制成的一类新型材料。
在《材料科学技术百科全书》中，复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。
它既保留原组成材料的重要特色，又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。
可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优秀的性能，与一般材料的简单混合有本质区别。
虽然复合材料的定义表述不尽相同，但是核心内容是一致的。
复合材料是由两种或者两种以上保持其相对独立性的材料组成，根据人们的需要设计出，比单一材料性能更优越的一类材料。
二、复合材料的分类
随着复合材料的发展，其种类日益繁多，为了更好地研究和使用复合材料，需要对其进行分类。
按照不同的分类方法，复合材料可以分为很多类，常见的分类方法有以下几种。
1.根据基体材料类型分类
（1）聚合物基复合材料
（2）金属基复合材料
（3）无机非金属基复合材料
2.根据增强材料种类分类
（1）碳纤维复合材料
（2）玻璃纤维复合材料
（3）有机纤维（芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等）复合材料
（4）金属纤维（钨丝、不锈钢丝等）复合材料
（5）陶瓷纤维（氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维等）复合材料
3.根据增强材料形态分类
（1）连续纤维增强复合材料
（2）纤维织物或片状材料增强复合材料
（3）短纤维增强复合材料
（4）层状矿物复合材料
（5）链状矿物复合材料
（6）粒状矿物（或其他填料）复合材料
4.同质复合的异质复合的复合材料
（1）同质复合材料
（2）异质复合材料
5.根据材料作用分类
（1）结构复合材料
（2）功能复合材料第二节复合材料发展概况。