复合材料分类方法
复合 材料
复合材料及原材料简介一. 复合材料概论复合材料是指两种或两种以上的不同材料，用适当的方法复合成的一种新材料，其性能比单一材料性能优越。
一般来说，复合材料由基体和增强材料组成。
增强材料是复合材料的主要承力组分，特别是拉伸强度，弯曲强度和冲击强度等力学性能主要由增强材料承担；基体的作用是将增强材料黏合成一个整体，起到均衡应力和传递应力的作用，是增强材料的性能得到充分发挥，从而产生一种复合效应，使复合材料的性能大大优于单一材料的性能。
复合材料的性能主要取决于:1.基体的性能；2.增强材料的性能；3.基体与增强材料之间的界面性能。
复合材料的分类方法较多，常用的有以下三种，按基体类型有树脂基复合材料、金属基复合材料、无机非金属基复合材料等；按增强材料类型有玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、有机纤维复合材料、陶瓷纤维复合材料等；按用途不同有结构复合材料、功能复合材料等。
复合材料是由多种组分的材料组成，许多性能优于单一组分的材料，主要有如下的特性；轻质高强、可设计性好、电性能好、耐腐蚀性能好、热性能良好、工艺性能优良、长期耐热性。
与传统材料（如金属、木材、水泥等）相比，复合材料是一种新型材料，其具有许多优良性能，且其成本在不断的下降，成型工艺的机械化、自动化程度在不断的提高，因此，复合材料的应用领域日益广泛，主要应用在航空、航天方面，交通运输方面，化学工业方面，电气工业，建筑工业方面，机械工业方面，体育用品方面等。
在我们的工作中主要涉及到以高聚物为基体的复合材料，因此在以下的内容中将从基体和增强材料两个方面对聚合物基复合材料进行简单的介绍。
二. 复合材料基体作为复合材料基体的树脂主要可以分为热固性和热塑性两大类，在这里我们将重点介绍几种常用的热固性树脂基体，其中包括环氧树脂，不饱和聚酯树脂以及酚醛树脂。
2.1 环氧树脂环氧树脂是指分子中含有两个或两个以上环氧基团的一类有机高分子化合物，一般它们的相对分子量都不高。
第十一章 复合材料
碳素（纤维， 粒料）
碳纤维增强 金属
增强陶瓷
陶瓷增玻 璃
增强水泥
碳纤维增强 碳复合材料
无
碳纤维增强 塑料
碳纤炭黑增 强橡胶
玻璃（纤维， 粒料） 木材 有 机 材 料
无
无
无
增强水泥
无
无
玻璃纤维增 强塑料 纤维板
玻璃纤维增 强橡胶 无
无
无
无
水泥木板 丝 增强水泥 无
无
无
高聚物纤维 橡胶胶粒
无 无
无 无
无 无
二、复合材料的性能特点
1、比强度和比模量高
比强度 材料的强度与其密度之比。
比模量 材料的模量与其密度之比。 材料的比强度或比模量越高，构件的自重就小，或者体积会 越小。通常，复合材料的复合结果是密度大大减小，高的比强 度和比模量是复合材料的突出性能特点。
气瓶
质 量 轻
玻璃钢充气船
小飞守角制作
头盔
玻璃纤维的特点是强度高，弹性模量低，密度小，比强度、 比模量高；化学稳定性好；不吸水、不燃烧、尺寸稳定、隔热、 吸声、绝缘等。缺点是脆性较大，耐热性低，250℃以上开始软化。 由于价格便宜，制作方便，是目前应用最多的增强纤维。
(2)碳纤维 碳纤维是人造纤维(粘胶纤维、聚丙烯腈纤维等)在200～300℃ 空气中加热并施加一定张力进行预氧化处理，然后在氮气的保护下， 在1000～1500℃的高温下进行碳化处理而制得。其含碳量可达 85%～95%。由于其具有高强度，因而称高强度碳纤维，也称Ⅱ型 碳纤维。 如果将碳纤维在2000～3000℃高温的氩气中进行石墨化处理， 就可获得含碳量为98%以上的碳纤维。这种碳纤维中的石墨晶体的 层面有规则地沿纤维方向排列，具有高的弹性模量，又称石墨纤维 或高模量碳纤维，也称Ⅰ型碳纤维。
纺织结构复合材料分类
纺织结构复合材料分类纺织结构复合材料是一种由纤维素纤维和基体材料组成的复合材料。
纺织结构复合材料具有轻质、高强度、耐磨损、耐高温等优点，广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域。
根据纺织结构的不同特点和用途，可以将纺织结构复合材料分为以下几类。
一、三维编织复合材料三维编织复合材料是一种由三维编织纤维构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织复合材料可以用于制造飞机零部件、汽车零部件以及建筑结构等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
二、二维织物复合材料二维织物复合材料是一种由二维织物和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的柔韧性和可塑性，适用于制造需要弯曲和变形的零部件。
二维织物复合材料可以通过手工编织、机器编织或者预浸料等方法制备。
在制备过程中，需要考虑织物的纤维类型、纤维密度以及编织结构的优化，以提高复合材料的性能。
三、非编织纤维复合材料非编织纤维复合材料是一种由非编织纤维和基体材料构成的复合材料。
非编织纤维包括无纺布、纳米纤维以及纤维毡等。
这类复合材料具有较好的柔韧性和吸湿性，适用于制造衣物、过滤材料以及隔音材料等。
非编织纤维复合材料的制备过程相对简单，可以通过热压、湿压和自粘等方法制备。
四、三维编织纤维复合材料三维编织纤维复合材料是一种由三维编织纤维和基体材料构成的复合材料。
它具有良好的强度和刚度，能够在多个方向上承受力。
三维编织纤维复合材料适用于制造需要承受复杂载荷的零部件，如飞机机翼、汽车车身等。
该类复合材料的制备过程相对复杂，需要经过编织、浸渍和固化等多个步骤。
在实际应用中，还需要考虑编织结构的设计和优化，以满足不同的工程要求。
纺织结构复合材料根据纺织结构的不同特点和用途，可以分为三维编织复合材料、二维织物复合材料、非编织纤维复合材料以及三维编织纤维复合材料等几类。
复合材料的分类方式
复合材料的分类方式复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的材料。
根据复合材料的不同特点和性质，可以将其分为以下几类：1. 纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Composites）纤维增强复合材料是指将纤维材料与基体材料相结合形成的复合材料。
纤维可以分为无机纤维和有机纤维两类。
无机纤维包括玻璃纤维、碳纤维、陶瓷纤维等，有机纤维包括聚合物纤维等。
基体材料可以是金属、陶瓷或聚合物等。
纤维增强复合材料具有高强度、高模量、轻质化等优点，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
2. 颗粒增强复合材料（Particle Reinforced Composites）颗粒增强复合材料是指将颗粒状的强化材料分散在基体材料中形成的复合材料。
强化材料可以是金属颗粒、陶瓷颗粒、碳纳米管等。
基体材料可以是金属、陶瓷或聚合物等。
颗粒增强复合材料具有高硬度、高耐磨性、高导热性等特点，常用于制造耐磨零件、导热材料等。
3. 层合复合材料（Laminated Composites）层合复合材料是指将两个或两个以上的层材料按一定的顺序叠加在一起形成的复合材料。
不同层材料可以有不同的性质和功能，常见的有纤维增强塑料、金属层合板等。
层合复合材料具有高强度、高刚度、耐疲劳等特点，广泛应用于船舶、飞机、建筑等领域。
4. 混杂复合材料（Hybrid Composites）混杂复合材料是指将两种或两种以上不同类型的增强材料同时应用于复合材料中形成的复合材料。
根据增强材料的不同，混杂复合材料可以分为纤维/颗粒复合材料、纤维/纤维复合材料等。
混杂复合材料可以综合各种材料的优点，提高材料的性能和功能。
5. 矩阵增强复合材料（Matric Reinforced Composites）矩阵增强复合材料是指在基体材料中添加颗粒状或纤维状的增强材料，通过改变基体材料的组成和结构来实现复合材料的强化。
常见的矩阵增强复合材料有金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。
复合材料的分类
二、复合材料的性能特点
1. 比强度和比模量高 纤维增加材料的比强度及比模量远高于 金属材料，特别是碳纤维－环氧树脂复合材 料比强度是钢的8倍，比模量是钢的4倍。 2. 抗疲劳和破断安全性好 纤维增强复合材料对缺口及应力集中的 敏感性小，纤维与基体界面能阻止疲劳裂纹 的扩展，改变裂纹扩展的方向。
3. 高温性能优良 大多数增强纤维在高温下仍保持高的强 度，如铝合金在400℃时弹性模量已降至近于 0，而碳纤维增强后，在此温度下强度和弹性 模量基本未变。 4. 减振性能好 复合材料的比模量大，故自振频率也高， 可避免构件在工作状态下产生共振。 纤维与基体界面有吸收振动能量的作用， 所以纤维增强复合材料具有很好的减振性能。
2. 碳纤维 将有机纤维（如粘胶纤维、聚丙烯腈纤维、 沥青纤维等）在惰性气氛中经高温碳化而 制成wC>90%以上的纤维； 密度低、强度和模量高； 高、低温性能好（1500℃，-180℃）； 化学稳定性高，能耐浓盐酸、硫酸、磷酸、 苯、丙酮等；热胀系数小，热导率高，导 电性、自润滑性好； 缺点：脆性大，易氧化，与基体结合力差。
金属基复合材料非金属基复合材料铝基复合材料钛基复合材料铜基复合材料塑料基复合材料橡胶基复合材料陶瓷基复合材料纤维增强塑料玻璃钢纤维增强橡胶轮胎纤维增强陶瓷纤维增强金属金属陶瓷弥散强化金属纤维增强复合材料颗粒增强复合材料叠层复合材料双层金属复合材料三层复合材料复合材料二复合材料的性能特点纤维增加材料的比强度及比模量远高于金属材料特别是碳纤维环氧树脂复合材纤维增强复合材料对缺口及应力集中的敏感性小纤维与基体界面能阻止疲劳裂纹的扩展改变裂纹扩展的方向
应用
主要用于制作飞机机身、雷达天线罩、 火箭发动机外壳、快艇等。
复合材料在波音飞机上的应用
复合材料
的种类、配比、加工方法和纤维含量等进行设计，由于基体、增强体材料种 类很多，故其选材设计的自由度很大。
7、独特的成型工艺 复合材料可以整体成型，可以减少零部件紧固和接头数目，简化
结构设计，减轻结构重量。在中等批量生产的车型中，用树脂基复合 材料取代铝材可降低成本40%左右。
一、复合材料的组成及分类
复合材料=基体+增强体
基体是复合材料的主体，即自 身保持连续而包围增强相的材料。 起粘结作用，可以是金属、高分子 或陶瓷材料中的一种。
复合材料可以分为金属材料、高 分子材料和陶瓷材料中的任意两种 或几种制备而成。
二、复合材料的性能特点
1.高的比强度和比模量 复合材料最显著的特点是比强度和比模量高，对要求减轻自重和高速运转 的结构和零件是非常重要的，碳纤维增强环氧树脂复合材料的比强度是钢 的7倍，比模量是钢的4倍。
增强的复合材料的高温强度和弹性模量均较高。特别是金属基复合材 料，例如7075铝合金，在400℃时，弹性模量接近于零，强度值也从 室温时的500MPs降至30-50MPa。而碳纤维或硼纤维增强组成的复 合材料，在400℃时，强度和弹性模量可保持接近室温下的水平：碳 纤维增强的镍基合金也有类似的情况。
玻璃纤维增强塑料也称为玻璃钢。玻璃钢是汽车上应用最广的复合材料， 目前在轿车、吉普车以及卡车上使用的玻璃钢部件逐步增多。随着研究和开 发的不断深入，将更多地用玻璃钢替代金属材料，以达到节能的目的。
2.碳纤维增强塑料（CFRP）
碳纤维增强塑料是以树脂为基体材料， 常用树脂有环氧树脂、酚醛树脂和聚 四氟乙烯等。
这种复合材料具有质轻、强度高、导 热系数大、摩擦系数小、抗冲击性能 好、疲劳强度高等优点。
聚合物基复合材料的定义
聚合物基复合材料的定义一、什么是聚合物基复合材料？聚合物基复合材料是由聚合物基质中添加一定比例的增强材料而制成的复合材料。
聚合物基质可以是热固性聚合物、热塑性聚合物或弹性体等。
增强材料可以是纤维、颗粒、薄片等。
聚合物基复合材料具有独特的物理、化学和力学性能，在各个领域得到广泛应用。
二、聚合物基复合材料的分类聚合物基复合材料可以根据增强材料的形式和类型进行分类。
1. 根据增强材料的形式•纤维增强聚合物基复合材料：纤维作为增强材料，如碳纤维增强复合材料、玻璃纤维增强复合材料等。
•颗粒增强聚合物基复合材料：颗粒作为增强材料，如陶瓷颗粒增强复合材料、金属颗粒增强复合材料等。
•薄片增强聚合物基复合材料：薄片作为增强材料，如片状金属增强复合材料、片状陶瓷增强复合材料等。
2. 根据增强材料的类型•碳纤维增强聚合物基复合材料：碳纤维是最常见的增强材料之一，具有轻质、高强度、耐高温等特点，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
•玻璃纤维增强聚合物基复合材料：玻璃纤维具有良好的绝缘性能、机械性能和化学稳定性，常用于建筑、电子、汽车等领域。
•金属颗粒增强聚合物基复合材料：金属颗粒的添加可以提高复合材料的导热性能和机械强度，适用于导热部件、结构件等领域。
三、聚合物基复合材料的优点聚合物基复合材料相比于传统材料具有以下优点：1.重量轻：聚合物基复合材料具有良好的强度和刚度，同时重量很轻，适用于要求重量轻的产品，如航空航天、运动器材等领域。
2.高强度：通过合理设计和选择增强材料，聚合物基复合材料的强度可以达到甚至超过金属材料，满足各种工程应用的要求。
3.耐腐蚀性好：聚合物基复合材料在大多数腐蚀介质中具有良好的耐腐蚀性，可以代替传统金属材料制作耐腐蚀设备。
4.良好的绝缘性能：聚合物基复合材料具有良好的绝缘性能，适用于电气绝缘材料的制造。
5.良好的可塑性：热塑性聚合物基复合材料具有良好的可加工性，可以通过热成型、注塑等工艺制成各种形状的制品。
复合材料2
第1章绪论1.复合材料的定义(Composition Materials , Composite)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。
复合材料=基体(连续相)+增强材料(分散相)分散相是以独立形态分布在整个连续相中，两相之间存在着相界面。
分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒或弥散的填料。
2.复合材料常见分类方法：1）按性能分：常用复合材料、先进复合材料2）按用途分：结构复合材料、功能复合材料3）按复合方式分：宏观复合、微观复合4）按基体材料分：聚合物基、金属基、无机非金属基5）按增强体形式分：纤维增强复合材料、颗粒增强、片材增强、叠层复合3.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？三个结构层次: 一次结构——单层材料——微观力学一次结构二次结构——层合体——宏观力学二次结构三次结构——产品结构——结构力学三次结构设计层次：单层材料设计、铺层设计、结构设计4.复合材料力学主要是在单层板和层合板这两个结构层次上展开的，其研究内容分为微观力学和宏观力学两部分。
第2章复合材料界面和优化设计1.复合材料是由两种或两种以上不同物理、化学性质的物质以微观或宏观形式复合而成的多相材料。
2.复合材料界面机能：1）传递效应：基体可通过界面将外力传递给增强物，起到基体与增强体之间的桥梁作用2）阻断效应：适当的界面有阻止裂纹扩展、中断材料破坏、减缓应力集中的作用3）不连续效应：在界面上产生物理性能不连续性和界面摩擦现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性等4）散热和吸收效应：5）诱导效应3.界面效应既与界面结合状态、形态和物理、化学性质等相关，也与界面两边组元材料的浸润性、相容性、扩散性等密切相关。
4.聚合物基复合材料是由增强体与聚合物基体复合而形成的材料。
聚合物基复合材料分类：热塑性、热固性聚合物基复合材料。
热塑性聚合物基复合材料成型两个阶段：①熔体与增强体之间接触和润湿②复合后体系冷却凝固成型。
复合材料复习资料
复合材料复习资料复合材料定义：由两种或两种以上物理化学性质不同的物质，经人工组合而成的多相固体材料。
复合材料的几个发展阶段：天然复合材料、传统复合材料、通用复合材料、先进复合材料复合材料分类：1.按用途分类结构复合材料和功能复合材料2.按基体类型分类聚合物基、金属基、无机非金属基复合材料3.按增强体形式分类颗粒增强型、纤维增强型、片材增强型、层叠式增强纤维种类：按纤维组成分类:无机纤维：玻璃纤维（GF）、碳纤维（CF）、硼纤维（BF）、碳化硅纤维、氧化铝纤维等；有机纤维：芳纶纤维(KF)、聚酯纤维、聚乙烯纤维等复合材料性能：优点：1.比强度与比模量高（有利于材料减重） 2.良好的抗疲劳性能 3.减振性能好 4抗腐蚀性好 5高温性能好 6导电导热性能好 7耐磨性好 8容易实现制备与形成一体化比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。
缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等比强度：材料的抗拉强度与材料比重之比叫做比强度。
比模量：材料的模量与密度之比。
比强度和比模量是用来衡量材料承载能力的性能指标。
比强度越高，同一零件的自重越小；比模量越高，零件的刚性越大。
影响复合材料性能的主要因素：增强材料的性能；基体材料的性能；含量及其分布状况；界面结合情况；作为产品还与成型工艺和结构设计有关选择基体金属的原则①根据金属基复合材料的使用要求②根据金属基复合材料组成特点③基体金属与增强物的相容性（尽可能在复合材料成型过程中抑制界面反应）金属基体的温度范围：1.用于450 ℃以下的轻金属基体，主要是铝基和镁基复合材料2.用于450-700 ℃的复合材料的金属基体，主要是钛合金基体复合材料3.用于600-900 ℃的复合材料的金属基体，主要是铁和铁合金4.用于1000 ℃以上的金属基体，主要是镍基耐热合金和金属间化合物常见陶瓷基体：玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等聚合物基体的种类：热固性树脂（不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂）及各种热塑性聚合物聚合物基体的作用：1把纤维黏在一起2分配纤维间的载荷3使纤维不受环境影响热固性树脂：低分子物在引发剂、促进剂作用下生成的三维体形网状结构聚合物。
复合材料综述
复合材料综述复合材料姓名：鲁天阳学号：040204186班级：材料044复合材料综述前言材料是人类赖以生存和发展的物质基础。
20世纪70年代人们把信息、能源、材料作为社会文明的支柱；80年代以高科技群为代表的新技术革命，又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。
这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活所不可须臾缺少的重要组成部分。
复合材料作为材料科学中一支独立的新的科学分支，已得到广泛重视，正日益发展，并在许多工业部门得到广泛应用，成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方向。
本综述对复合材料的发展、分类、基本性能进行了大概的介绍，并介绍了中国复合材料发展现状和前景。
正文复合材料简介：定义：复合材料是由两种和两种以上的材料通过先进的材料制备技术组合而成的一种多相材料。
复合材料具有以下几点含义：（1）复合材料的组分是人们有意选择和设计的。
（2）复合材料必须是人工制造的。
（3）复合材料必须由两种和两种以上化学及物理性质不同的材料组成。
（4）复合材料既保持各组分材料性能的优点，又具有单一组元不具备的优良性能。
复合材料的发展概况：人类发展的历史证明，材料是社会进步的物质基础和先导，是人类进步的里程碑，纵观人类利用材料的历史，可以清楚的看到，每一种重要材料的发现和利用，都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化。
当前以信息、生命和材料三大科学为基础的世界规模的新技术革命风涌兴起，它将人类的物质文明推向一个新的阶段。
在新型材料的研究、开发和应用，在特种性能的充分发挥以及传统材料的改性等诸多方面，材料学都肩负着重要历史使命。
近30年来，科学技术迅速发展，特别是尖端科学技术的突飞猛进，对材料性能提出越来越高、越来越严和越来越多的要求。
在许多方面，传统的单一材料不能满足实际需要，这些都促进了人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的摸索方法，而向着按预定性能设计新材料的研究方向发展。
复合材料
第一章绪论1、复合材料的定义、组成及分类①定义复合材料→是指将两种或两种以上的不同材料，用适当的方法复合成的一种新材料，其性能比单一材料性能优越。
②组成基体、增强材料、界面基体：起黏结作用，将增强材料黏合，起到均匀应力和传递应力的作用。
增强材料：承受力的组分界面：界面粘结力充分发挥其材料的性能使其大大优于单一材料的性能。
③分类A 按基体类型分类：⑴树脂基复合材料⑵金属基复合材料⑶无机非金属基复合材料B 按增强材料类型分类：⑴玻璃纤维复合材料（玻璃纤维增强的树脂基复合材料俗称玻璃钢）⑵碳纤维复合材料⑶有机纤维复合材料⑷陶瓷纤维复合材料C 按用途不同分类：⑴结构复合材料⑵功能复合材料2、复合材料的特性优点：㈠轻质高强㈡可设计性好㈢电性能好㈣耐腐蚀性好㈤热性能良好㈥工艺性能优良缺点：㈦弹性模量较低（易变形）㈧长期耐热性不足（不能高温下长期使用）㈨老化现象3、复合材料的应用及发展应用：⒈在航天航空方面的应用：轻质高强，使飞机的质量减轻，连接减少，速度提升，耗能减少。
⒉在交通运输方面的应用：汽车质量减轻，相同的条件下耗油量只是钢铁汽车的四分之一，而且受到撞击时复合材料能大幅度的吸收冲击能量，保护人员安全。
⒊在化学工业方面的应用：复合材料主要被用来制造防腐制品，因为聚合物复合基材料具有优良的耐腐性能，可用于制造各种管道，烟囱，地坪，风机，泵等。
⒋在电气工业方面的应用：因为复合基材料是一种优异的电绝缘材料，广泛的用于电机、电工器材制造。
例如：绝缘板、绝缘管、电机护环等。
⒌在建筑方面的应用：玻璃钢具有优异的力学性能、良好的隔热，隔音性能，吸水率低，耐腐蚀性好和很好的装饰性，因此是一种理想的建筑材料，建筑上玻璃钢被用作承重结构、围护结构、冷却塔、水箱、卫生洁具、门窗等。
耐海水性能，并能极大的减少金属钢筋对电磁波的屏蔽作用。
建筑物损坏修补材料等⒍在机械工业方面的应用：用于制造各种叶片、风机、各种机械部件、齿轮、皮带轮和防护罩等。
复合材料(百度百科)
复合材料(Composite materials)，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。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
橡塑复合材料复合材料使用的历史可以追溯到古代。
从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。
20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。
50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。
70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。
这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。
[编辑本段]分类复合材料是一种混合物。
复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
按其结构特点又分为：①纤维复合材料。
将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。
如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。
由性质不同的表面材料和芯材组合而成。
通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。
分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。
将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。
由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。
与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。
分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。
60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。
(完整版)复合材料的种类及特点
复合材料的种类及特点用塑性材料将另一种高强度的纤维按受力方向粘接在一起，以获得一定的综合性能，这种材料则被称为复合材料。
但是在近年来复合材料的定义又有了更广泛的含义。
由两种或两种以上的材料复合在一起，并获得了新性能的材料都可以称其为复合材料。
基体一般为一种连续相的材料，它把纤维或者是粒子等等的增强材料固结成为一个整体，所以在不同的基体和不同的增强材料下可以组成不同类型的复合材料。
复合材料的分类方法有四种:第一种则是利用构成材料进行分类第二种则是按照复合性质进行分类; 第三种则是利用复合效果进行分类;第四种则是按照结构特点进行分类。
通过这四种不同的分类方法可以将制备成型的复合材料进行有规律的分类。
在我国复合材料拥有良好的发展空间，其首要的原因则是由于能源的短缺，不少陆地资源陆续出现枯竭的现象，同时随着社会的进步和发展所带来的工业化发展和人口急剧增加都会造成环境恶化等严重的问题;另一方面人们将步入高度的信息化社会，同时伴随着人们生活质量的提高。
最后是我国国防事业的大力发展，在这些方面上都提供了复合材料发展的机遇。
在复合材料领域中，由高比强度、比模量的高性能纤维作为增强体的树脂基复合材料被称为先进树脂基复合材料，它一直是发达国家对复合材料应用和研究的主体。
先进树脂基复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形的独特优点，充分体现了集结构承载和功能于一身的鲜明特点。
所以在研究领域发展先进树脂基复合材料成为至关重要的一项课题。
先进树脂基复合材料中包含有热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。
其中热固性树脂基体在制备过程中产生交联反应，在理想的交联反应中不但能形成体型交联结构，而且在交联反应中能形成附加的刚性环结构，大大提高了热固性复合材料在极端恶劣环境下的使用，所以在大多数己经成型的研究中热固性树脂己经成为主要的研究对象，其在航空航天领域、能源工业方面、电子工业方面、体育日用品方面、建筑结构工程方面都做出了杰出的贡献。
复合材料包括什么
复合材料包括什么
复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新型材料，具有优良的综合性能，被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、电子等领域。
复合材料的组成包括增强材料和基体材料两部分，它们的协同作用使得复合材料具有独特的性能优势。
首先，复合材料的增强材料通常是纤维材料，如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
这些纤维材料具有高强度、高模量、低密度等特点，能够有效增强复合材料的力学性能。
其次，基体材料通常是树脂、金属、陶瓷等，用于固定和保护增强材料，使其能够发挥最大的作用。
通过增强材料和基体材料的相互作用，复合材料具有优异的抗拉强度、抗压强度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
除了增强材料和基体材料，复合材料还包括界面层。
界面层是增强材料和基体
材料之间的过渡层，能够有效地传递载荷和保护增强材料不受外界环境的影响。
良好的界面层能够提高复合材料的耐久性和稳定性，延长其使用寿命。
此外，复合材料还包括填料和添加剂。
填料通常是用于改善复合材料性能的微
细颗粒材料，如碳黑、硅粉等。
添加剂则是用于改善复合材料加工性能和使用性能的化学品，如固化剂、助剂等。
填料和添加剂的选择和使用能够对复合材料的性能进行调控，使其更加符合特定的工程需求。
综上所述，复合材料包括增强材料、基体材料、界面层、填料和添加剂等多个
组成部分。
这些组成部分之间相互作用，共同发挥作用，使复合材料具有出色的综合性能。
在未来的发展中，随着新材料、新工艺的不断涌现，复合材料将会得到更广泛的应用，为各行各业带来更多的创新和突破。
复合材料分类方法
复合材料分类方法
一、复合材料的分类方法
1、根据基体材料的不同分类
根据基体材料不同，可将复合材料分为金属基复合材料和非金属基复合材料。
金属基复合材料通常指复合金属材料；非金属基复合材料有有机复合材料、无机复合材料和复合陶瓷等。
2、根据结构的不同分类
根据复合材料的结构不同，可将复合材料分为层合复合材料、增强复合材料、加工复合材料和多层复合材料等。
（1）层合复合材料
层合复合材料是把数层基材（金属、非金属等）隔层粘接、焊接等形式耦合在一起，由两层或多层材料构成的复合材料。
它具有质地轻、强度高、形状比较稳定的特点，应用范围非常广泛，如结构用材料、制冷材料、装甲材料、太空材料等。
（2）增强复合材料
增强复合材料是在基体材料加工、浇注等各种技术中利用有机树脂，用碳纤维、玻璃纤维、石墨等悬浮于有机树脂中，进行浇注、热塑性成型、喷涂等，其强度可以达到100 MPa以上的复合材料。
它的应用非常广泛，用于集成机械、汽车等行业中。
（3）加工复合材料
加工复合材料是指采用固态反应，使基体材料作用于表面某种特定加工技术，如渗透、镀层等，使基体材料与表面复合材料形成紧密
结合的复合材料。
它具有耐磨、耐腐蚀、抗震等特点，可以应用于汽车、航空、船舶等行业中。
（4）多层复合材料
多层复合材料是指由层状的不同材料类型构成的复合材料，它的强度可以达到几百MPa以上，应用广泛，如汽车部件、结构材料等。
复合材料的分类方式
复合材料的分类方式复合材料是由两种或多种不同性质的材料组合而成的材料，具有多种优点，如强度高、刚度大、重量轻、耐磨损、耐腐蚀等。
根据不同的分类标准，可以将复合材料分为多个类别，常见的分类方式有以下几种：1.按增强材料的类型分类：按照增强材料的类型，复合材料可分为颗粒增强复合材料、纤维增强复合材料和片材增强复合材料三类。
-颗粒增强复合材料：是将金属、陶瓷、塑料等颗粒加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和高耐磨性能。
-纤维增强复合材料：是将纤维材料（如玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等）加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高韧性和轻质的优点。
-片材增强复合材料：是将片状增强材料（如钢片、铝片、陶瓷片等）加入到金属基体、陶瓷基体或塑料基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高耐磨性能。
2.按增强材料的形状分类：根据增强材料的形状，可以将复合材料分为颗粒复合材料、纤维复合材料和薄膜复合材料三类。
-颗粒复合材料：是将颗粒状的增强材料分散在基体中的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和高耐磨性能。
-纤维复合材料：是将纤维状的增强材料与基体结合而成的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高韧性和轻质的优点。
-薄膜复合材料：是将薄膜状的增强材料叠加在基体上的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高耐磨性能。
3.按基体材料的类型分类：按照基体材料的类型，复合材料可分为金属基复合材料、陶瓷基复合材料和聚合物基复合材料三类。
-金属基复合材料：是以金属为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高刚度和高导热性能。
-陶瓷基复合材料：是以陶瓷为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高强度、高硬度和耐磨损的优点。
-聚合物基复合材料：是以聚合物为基体的复合材料。
这种复合材料通常具有高韧性、轻质和耐腐蚀性能。
4.按阶次和结构分类：按照复合材料的结构组成和复合方式，可以将复合材料分为单向复合材料、层状复合材料和异向复合材料三类。
复合材料的定义和分类
公元前3000年前，印 度人用虫胶树脂制作 复合板
我国在封建时代故宫的 建造中所使用了粘合剂
茅草和泥土的复 合－建造房子
复合材料的发展有三个过程
复合材料作为一门学科，作为一种新兴的材料 工业，直到本世纪末40年代才出现。 1940—1960 称为第一代。Glass fibers 增强 塑料即玻璃钢，同时出现了硼纤维和CFRP。
0%
1970 1980 1990 2000 2010
EF-2000 高至40%
航空航天
F35 35%
用量成为军机先 进性重要标志
阵风 30% F16 2% F22 24%
F/A18 12%
复合材料在阵风上的应用（黑体部位）
EF 2000飞机结构示图
F-22战斗机上复合材料的应用
B-2飞机的整个机身，除主梁和发动机机舱使用的是钛 复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构 成，不易反射雷达波。并且这些不同的复合材料经共固 化而成。
1.4 纤维复合材料的特点
（1）比强度和比模量高
•
–
比强度和比模量的定义
比强度和比模量是指材料强度和模量与材料密度之比值.
• •
为什么高分子纤维的比强度高，ρ较小，注意单位
如钢、铅、玻璃钢、CF/环氧树脂、kevlar、硼纤维
比强度和比模量越大， 这种结构材料制成同样强度构件的质量越小， 这对航空航天工业有着特别重要的意义。 如宇宙飞船的质量减轻1kg， 就可以使推送它的火箭减轻500kg的质量。
Computer
Sporting goods
民用工业
民用工业
民用工业
复合材料补强
由于复合材料高耐腐蚀性的特点，在 沿海油气田领域有广泛的应用前景
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
复合材料分类方法
1. 引言
复合材料是多种材料的组合，具有优异的性能和应用潜力。
为了更好地研究和使用复合材料，需要对其进行分类和认识。
本文将介绍复合材料的分类方法，以及每种分类方法的特点和应用。
2. 复合材料的组成
复合材料由两个或更多的组分组成，其中一个组分为增强体，另一个组分为基体。
增强体通常是纤维或颗粒形态的材料，如碳纤维、玻璃纤维、陶瓷颗粒等；基体通常是粘合增强体的材料，如树脂、金属或陶瓷。
3. 基于增强体的分类方法
3.1 纤维增强复合材料
纤维增强复合材料是指增强体为纤维的复合材料。
根据纤维的类型可以将其分为以下几类：
•碳纤维增强复合材料：具有高强度、高模量和低密度，广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
•玻璃纤维增强复合材料：具有良好的电绝缘性能和机械性能，适用于建筑、交通运输等领域。
•高强度聚合物纤维增强复合材料：具有优异的抗冲击性能和耐热性能，适用于防弹材料、防护装备等领域。
3.2 颗粒增强复合材料
颗粒增强复合材料是指增强体为颗粒的复合材料。
根据颗粒的类型可以将其分为以下几类：
•金属颗粒增强复合材料：具有良好的导热性和导电性，适用于热管理领域和电子器件制造。
•陶瓷颗粒增强复合材料：具有高硬度和耐磨性，适用于机械零件、刀具等领域。
•碳纳米管增强复合材料：具有优异的强度和导电性，广泛应用于电池、超级电容器、光伏等领域。
4. 基于基体的分类方法
4.1 树脂基复合材料
树脂基复合材料是指基体为树脂的复合材料。
根据树脂的种类可以将其分为以下几类：
•环氧树脂基复合材料：具有良好的机械性能和耐热性能，广泛应用于飞机、船舶等领域。
•聚酰亚胺树脂基复合材料：具有优异的耐高温性能和耐化学性能，适用于航天、卫星等领域。
•酚醛树脂基复合材料：具有良好的绝缘性能和耐磨性能，适用于电器、电子等领域。
4.2 金属基复合材料
金属基复合材料是指基体为金属的复合材料。
根据金属的种类可以将其分为以下几类：
•铝基复合材料：具有良好的导热性和机械性能，适用于航空、汽车等领域。
•钛基复合材料：具有优异的强度和耐腐蚀性能，适用于航空、航天等领域。
•镁基复合材料：具有良好的轻量化和吸能性能，适用于交通运输、体育器材等领域。
5. 其他分类方法
5.1 功能性分类
根据复合材料的功能可以将其分为以下几类：
•结构复合材料：用于承受载荷和提供支撑结构。
•功能复合材料：具有特殊的功能，如导电、导热、阻隔等。
•规则复合材料：具有特定的结构和几何形状，如纤维增强复合材料、层合板等。
5.2 加工方式分类
根据复合材料的加工方式可以将其分为以下几类：
•预浸料复合材料：基体和增强体事先进行浸渍加工，形成预浸料，然后再进行成型加工。
•热固型复合材料：基体材料为热固性树脂，通过热固化反应形成成型件。
•热塑性复合材料：基体材料为热塑性树脂，通过加热和冷却形成成型件。
6. 总结
本文介绍了复合材料的分类方法，根据增强体和基体的不同可以将其分为不同的类别。
根据功能和加工方式的不同也可以进行分类。
了解复合材料的分类方法有助于更好地理解和应用复合材料，在不同领域中发挥其优异的性能和潜力。