4.3复合材料

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高中化学必修1 4.3 复合材料

B.仅②③
C.除③外
D.①②③④
【解析】选D。复合材料既能保持原来材料的长处,又能弥补它们的不
足,具有强度高、质量轻、耐高温、耐腐蚀等特性。
2.某复合材料是以碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。估计
这种材料( )
①耐高温
②不耐热
③导电、导热
④不导电、不导热
⑤可用于飞机机翼
⑥可用于导弹的壳体
A.①③⑤⑥
4.复合材料的类型。树脂基金属基陶瓷基
颗粒增强夹层增强纤维增强
5.生产、生活中常见的复合材料:
复合材料组基体成增强体
玻璃钢 _合__成__树__脂__ _玻__璃__纤__维__
碳纤维增强复合材料 _合__成__树__脂__ _碳__纤__维__
特性
密度小,质量轻,耐水,耐磨,耐腐蚀性强,良好的电绝缘性和机械加工性能
韧性好、强度高、质量轻
6.航空、航天领域中的复合材料:
材料名称
碳纤维增强金属基复合材料隔热陶瓷瓦(纤维增强陶瓷)
基体增强体
_金__属__(Al、Mg、Ti等) _纤__维__(碳纤维等)
_陶__瓷__(Al2O3陶瓷、Si3N4陶瓷、 SiO2陶瓷等) _纤__维__(碳纤维、碳化硅纤维等)
2.对下列材料的特征及用途的说法不正确的是( ) A.玻璃纤维柔软如丝,可像棉纱一样纺织,但拉伸强度低 B.光导纤维传导光的能力很强,是非常好的通讯材料 C.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热,可用于制造柴油机 D.玻璃钢强度高,密度小,耐腐蚀,可用于制作废水处理系统的管道【解析】选A。玻璃纤维虽然极细如丝,但其拉伸强度大,其拉伸强度接近于钢,所以A项错误。
B.②③⑤⑥

鲁科版高中化学必修一4.3复合材料

第3节复合材料(1)传统无机非金属材料是玻璃、水泥、陶瓷，特点是性质稳定、熔点高，易破碎。

(2)常见的金属材料有生铁、钢、不锈钢、铜、铝合金等。

(3)常见的有机合成材料有塑料，合成纤维，合成橡胶。

(4)新型无机非金属材料有光导纤维，高温结构陶瓷，生物陶瓷，压电陶瓷等。

(5)将金属制成合金，可保持单一金属的长处，性能优于纯金属。

生铁、钢、不锈钢都属于铁的合金。

一、认识复合材料 1．概念将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料。

2．组成复合材料⎩⎪⎨⎪⎧基体：起黏结作用增强体：起骨架作用3．优点复合材料既保持了原有材料的特点，又使各组分之间协同作用，形成了优于原材料的特性。

二、形形色色的复合材料 1．生产、生活中常用的复合材料(1)玻璃钢是一种以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料。

优点：强度高、密度小，且有较好的耐化学腐蚀性、电绝缘性和机械加工性能。

(2)碳纤维增强复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体。

优点：具有韧性好、强度高而质轻的特点。

2．航空、航天领域中的复合材料(1)飞机、火箭、导弹等用的复合材料，大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料。

优点：耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等。

(2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。

1．下列说法错误的是( )A ．玻璃钢是以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的复合材料B ．飞机机身的复合材料大多是以金属为增强体、纤维为基体的复合材料C ．制造网球拍所用的复合材料是在合成树脂的基体中加入了碳纤维做增强体D ．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的解析：飞机机身的复合材料大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合材料，B 项错误。

答案：B2．请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起：答案：A —a —② B —c —④ C —d —① D —b —③ E —e —⑤复合材料1．分类(1)按基体分类⎩⎪⎨⎪⎧树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料(2)按增强体形状分类⎩⎪⎨⎪⎧颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料2．各种复合材料的比较材料名称基体增强体主要性能主要用途玻璃钢合成树脂玻璃纤维强度高，密度小，耐化学腐蚀，绝缘性和机械加工性能好娱乐设施、运输罐、电话亭、餐桌椅等碳纤维增强复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质轻高尔夫球杆、球拍、钓鱼竿、赛车等航空复合材料金属最广泛的是碳纤维，还有硼纤维、碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐高温，强度高，导电性好，不吸湿和不易老化飞机、火箭的机翼和机身，导弹的壳体、尾翼航天复合材料陶瓷多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维耐高温，韧性强航天飞机机身[例]某复合材料是以人工碳纤维为增强体、金属钛为基体复合而成的。

Composite materials(复合材料)

Composite materialsA composite material is made by combining two or more materials – often ones that have very different properties. The two materials work together to give the composite unique properties. However, within the composite you can easily tell the different materials apart as they do not dissolve or blend into each other.Natural compositesNatural composites exist in both animals and plants. Wood is a composite – it is made from long cellulose fibres (a polymer) held together by a much weaker substance called lignin. Cellulose is also found in cotton, but without the lignin to bind it together it is much weaker. The two weak substances – lignin and cellulose – together form a much stronger one.The bone in your body is also a composite. It is made from a hard but brittle material called hydroxyapatite (which is mainly calcium phosphate) and a soft and flexible material called collagen (which is a protein). Collagen is also found in hair and finger nails. On its own it would not be much use in the skeleton but it can combine with hydroxyapatite to give bone the properties that are needed to support the body.Early compositesPeople have been making composites for many thousands of years. One early example is mud bricks. Mud can be dried out into a brick shape to give a building material. It is strong if you try to squash it (it has good compressive strength) but it breaks quite easily if you try to bend it (it has poor tensile strength). Straw seems very strong if you try to stretch it, but you can crumple it up easily. By mixing mud and straw together it is possible to make bricks that are resistant to both squeezing and tearing and make excellent building blocks.Another ancient composite is concrete. Concrete is a mix of aggregate (small stones or gravel), cement and sand. It has good compressive strength (it resists squashing). In more recent times it has been found that adding metal rods or wires to the concrete can increase its tensile (bending) strength. Concrete containing such rods or wires is called reinforced concrete.Making compositesMost composites are made of just two materials. One is the matrix or binder. It surrounds and binds together fibres or fragments of the other material, which is called the reinforcement.Modern examplesThe first modern composite material was fibreglass. It is still widely used today for boat hulls, sports equipment, building panels and many car bodies. The matrix is a plastic and the reinforcement is glass that has been made into fine threads and often woven into a sort of cloth. On its own the glass is very strong but brittle and it will break if bent sharply. The plastic matrix holds the glass fibres together and also protects them from damage by sharing out the forces acting on them.Some advanced composites are now made using carbon fibres instead of glass. These materials are lighter and stronger than fibreglass but more expensive to produce. They are used in aircraft structures and expensive sports equipment such as golf clubs.Carbon nanotubes have also been used successfully to make new composites. These are even lighter and stronger than composites made with ordinary carbon fibres but they are still extremelyexpensive. They do, however, offer possibilities for making lighter cars and aircraft (which will use less fuel than the heavier vehicles we have now).The new Airbus A380, the world’s largest passenger airliner, makes use of modern composites in its design. More than 20 % of the A380 is made of composite materials, mainly plastic reinforced with carbon fibres. The design is the first large-scale use of glass-fibre-reinforced aluminium, a new composite that is 25 % stronger than conventional airframe aluminium but 20 % lighter.Why use composites?The biggest advantage of modern composite materials is that they are light as well as strong. By choosing an appropriate combination of matrix and reinforcement material, a new material can be made that exactly meets the requirements of a particular application. Composites also provide design flexibility because many of them can be moulded into complex shapes. The downside is often the cost. Although the resulting product is more efficient, the raw materials are often expensive.Questions1.What is a composite?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................2.On its own, collagen would not be much use in the skeleton. Explain why not.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................3.Why are composites important in nature?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................4.What is the matrix and what is the reinforcement in:a.mud bricks?...................................................................................................................................................b.concrete?...................................................................................................................................................5.List four modern composites and give a use for each. Try to include some which are notmentioned in the information above.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6.Why are composites so important in the design of the Airbus A380?...................................................................................................................................................7.How can composite materials help to protect the environment and reduce carbon dioxideemissions in the future?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................。

Abaqus针对复合材料的优势

四Abaqus在复合材料领域的优势4.1 复合材料介绍4.1.1 复合材料的应用复合材料有许多特性：1、制造工艺简单2、比强度高，比刚度大3、具有灵活的可设计性4、耐腐蚀，对疲劳不敏感5、热稳定性能、高温性能好由于复合材料的上述优点，在航空航天、汽车、船舶等领域，都有广泛的应用。

复合材料的大量应用对分析技术提出新的挑战。

4.1.2 复合材料的结构复合材料是一种至少由两种材料混合而成的宏观材料，其中的一种材料被称作基体，其它的材料称作纤维。

其中纤维可以包含很多不同的形式：离散的宏观粒子，任意方向的短纤维，规则排列的纤维和织物。

1)单向纤维层合板----冲击分析2)编织复合材料---- 挤压分析3)蜂窝夹心复合材料----不可见冲击损伤分析基体和纤维的存在形式以及材料属性对于复合材料的力学行为有着很大的影响。

改变纤维和基体的属性目的就是在于生成一种复合材料具有如下性质：1）低成本：原型，大规模生产，零件合并，维修，技术成熟。

2）期望的重量：轻重量，比重分配合理。

3）改进的强度和刚度：高强度/高刚度比。

4）改进的表面属性：良好的耐腐蚀性，表面抛光性好。

5）期望的热属性：较低的热传导性，热膨胀系数较低。

6）独特的电属性：具有较高的绝缘强度，无磁性。

7）空间适应性：大部件，特殊的几何构型。

4.1.4 复合材料的有限元模拟根据不同的分析目的，可以采用不同的复合材料模拟技术：1）微观模拟：将纤维和基体都分别模拟为可变形连续体。

2）宏观模拟：将复合材料模拟为一个正交各向异性体或是完全各向异性体。

3）混合模拟：将复合材料模拟为一系列离散、可见的纤维层合板。

4）离散纤维模拟：采用离散单元或是其它模拟工具进行模拟。

5）子模型模拟：对于研究加强纤维周围点的应力集中问题比较有效。

微观模拟：纤维-基体的单胞模拟混合模拟：层合板的混合模拟Abaqus中复合材料的单元技术Abaqus中复合材料的单元技术主要为三种：分层壳单元、分层实体单元以及实体壳单元。

材料表面与界面第四章复合材料的界面及界面优化

4.2 界面的效应（1）
界面是复合材料的特征，可将界面的机能归纳为以下几种效应：
(1)传递效应：界面能传递力，即将外力传递给增强物，起到基体和增强物之间的桥梁作用。
(2)阻断效应：结合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。
阻止裂纹的扩展
4.2 界面的效应（2）
(3)不连续效应：在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象，如抗电性、电感应性、磁性、耐热性、尺寸稳定性等。

在纤维增强复合材料中，纤维是材料主要承载组分，其增强效果主要取决于纤维的
特征、纤维与基体间的结合强度、纤维的
体积分数、尺寸和分布。
碳纤维

弹性模量及强度外力方向与纤维轴向相同时，c= f = m (f-纤维、 m-基体、 c-复合材料)，则
c f V f mVm , Ec E f V f EmVm
许多因素影响着界面结合强度，如表面几何形状、分布状况、纹理结构、表面杂质、吸附气体程度、吸水情况、表面形态、在界面的溶解、扩散和化学反应、
表面层的力学特性、润湿速度等。
4.3 复合材料组分的相容性
物理相容性：
1.
是指基体应具有足够的韧性和强度，能够将外部载荷均匀地传递到增强剂上，而不会有明显的不连续现象。由于裂纹或位错移动，在基体上产生的局部应力不应在增强剂上形成高的局部应力。基体与增强相热膨胀系数的差异对复合材料的界面结合产生重要的影响，从而影响材料的各类性能。
ZnO晶须
自增韧Si3N4陶瓷
二、叠层复合材料

叠层复合材料是指在基体中含有多重层片状高强高模量增强物的复合材料。
三明治复合层状陶瓷复合材料断口形貌

复合材料管道

复合材料管道1. 简介复合材料管道是由不同材料组成的管道系统，常用于工业领域的输送和处理各种流体。

相比传统的金属管道，复合材料管道具有更优异的性能和更广泛的应用范围。

2. 复合材料管道的优势2.1 轻质和高强度复合材料管道通常由纤维增强树脂制成，纤维可以是玻璃纤维、碳纤维或其他的增强纤维。

这些纤维具有轻质和高强度的特点，使得复合材料管道在承受高压和重载时能够有更好的表现。

2.2 耐腐蚀和耐磨损复合材料管道可以有效抵抗腐蚀和磨损，相比金属管道更耐用。

这是因为复合材料管道的树脂基体通常具有良好的抗腐蚀性能，而增强纤维可以提供额外的保护层。

2.3 良好的绝缘性能复合材料管道具有良好的绝缘性能，可以有效阻隔热量和电流的传导。

这使得复合材料管道可以在高温或高电压的环境下安全运行。

2.4 容易加工和安装相对于金属管道来说，复合材料管道更容易进行加工和安装。

复合材料管道可以根据具体需求进行定制，同时由于其轻质性质，也能减轻搬运和安装的工作负荷。

2.5 良好的设计灵活性复合材料管道可以实现各种复杂的设计要求。

通过调整树脂基体和纤维的比例，可以获得不同的性能和特点。

这使得复合材料管道能够适应不同工业领域的需求。

3. 复合材料管道的应用领域3.1 石油和天然气行业复合材料管道在石油和天然气行业中广泛应用于输送和处理油气的管道系统。

其耐腐蚀和抗磨损的性能使其成为首选材料，同时其轻质性质也能减少运输和安装的成本。

3.2 化工行业复合材料管道在化工行业中用于输送各种化学品和溶剂。

其耐腐蚀性能使其能够在腐蚀性环境下安全运行。

3.3 水处理行业复合材料管道在水处理领域中广泛应用于输送和处理水的管道系统。

其耐腐蚀和抗磨损的性能使其能够长期稳定运行。

3.4 食品和饮料行业复合材料管道可以满足食品和饮料行业对卫生性能的要求。

其绝缘性能能够确保食品和饮料的质量和安全。

4. 复合材料管道的发展趋势4.1 高性能纤维的应用随着科技的进步，新型的高性能纤维材料被应用于复合材料管道中。

电磁离合器材料

电磁离合器材料1. 介绍电磁离合器是一种常见的传动装置，用于传输机械能。

它主要由定子、转子、可移动导体、绕组、电磁铁等组成。

离合器的材料选用对于离合器的性能和寿命具有重要影响。

本文将探讨电磁离合器常用的材料以及其特点。

2. 定子材料电磁离合器的定子是固定不动的部分，材料的选择对离合器的工作稳定性和耐久性有很大影响。

常用的定子材料有：2.1 铝合金铝合金具有良好的导热性和导电性能，重量轻且结构稳定。

它广泛用于一些小型离合器，适用于低功率的应用场景。

2.2 碳钢碳钢具有较高的硬度和强度，耐热性能较好。

它适用于一些高功率、高负荷的离合器，能够承受较大的摩擦力和压力。

2.3 合成材料合成材料是近年来在电磁离合器定子中使用较多的材料之一。

它具有密度低、耐高温、耐磨等优点，使得离合器在工作时更加平稳和可靠。

3. 转子材料电磁离合器的转子是运动的部分，材料的选择对离合器的响应速度和转矩传递能力有影响。

常用的转子材料有：3.1 钢钢是一种常见的转子材料，它具有良好的强度和刚性，能够承受较大的转矩。

同时，钢也具有较好的耐热性和较低的热膨胀系数，确保离合器在高温条件下工作稳定。

3.2 铝合金铝合金是一种轻质材料，具有较好的导热性和导电性能。

对于一些低功率或要求快速响应的离合器，铝合金是一种理想的选择。

3.3 铜/铜合金铜具有良好的导电性和热导性，同时具有良好的韧性和可塑性。

铜合金的添加可以提高转子的耐磨性和抗腐蚀性。

4. 可移动导体材料可移动导体连接定子和转子，起到传递力矩的作用。

常用的可移动导体材料有：4.1 碳化物碳化物是一种富有无机化学活性的材料，具有高硬度和高热导性能。

它能够承受较高的摩擦力和温度，并且耐磨损。

4.2 碳浸渗碳浸渗是将金属浸泡在碳中，使其形成碳化层的一种处理方法。

碳浸渗能够提高可移动导体的硬度和磨损性能，延长离合器的使用寿命。

4.3 碳纤维复合材料碳纤维复合材料由碳纤维和树脂基体组成，具有重量轻、强度高、刚度大等优点。

非标自动化常用材料。

非标自动化是指根据特定需求设计和制造非标准化设备或系统的自动化过程。

在非标自动化过程中，选择合适的材料对于设备的性能和稳定性至关重要。

本文将介绍非标自动化常用的材料，帮助读者更好地了解在非标自动化项目中如何选择合适的材料。

一、金属材料1.1 不锈钢：具有良好的耐腐蚀性和机械性能，适用于制作设备外壳和结构件。

1.2 铝合金：重量轻、强度高，适用于制作轻型设备的结构件和支撑部件。

1.3 钢材：强度高、耐磨损，适用于制作需要承受较大压力和冲击的零部件。

二、塑料材料2.1 聚乙烯：耐腐蚀、绝缘性好，适用于制作管道和储液容器。

2.2 聚丙烯：耐高温、耐腐蚀，适用于制作耐酸碱的设备零部件。

2.3 聚氯乙烯：耐腐蚀、耐热性好，适用于制作化工设备的内部零部件。

三、橡胶材料3.1 丁腈橡胶：耐油、耐磨损，适用于制作密封圈和防护件。

3.2 氯丁橡胶：耐高温、耐腐蚀，适用于制作密封圈和振动减震件。

3.3 丙烯橡胶：耐油、耐热性好，适用于制作密封圈和软管。

四、复合材料4.1 碳纤维复合材料：重量轻、强度高，适用于制作高性能的结构件和支撑部件。

4.2 玻璃纤维复合材料：耐腐蚀、绝缘性好，适用于制作耐热和耐腐蚀的设备零部件。

4.3 聚合物基复合材料：具有优良的机械性能和耐腐蚀性，适用于制作复杂形状的零部件。

五、陶瓷材料5.1 氧化铝陶瓷：硬度高、耐磨损，适用于制作高温和高压下的密封件。

5.2 碳化硅陶瓷：耐高温、耐腐蚀，适用于制作高温炉具和耐酸碱设备的零部件。

5.3 氧化锆陶瓷：耐热、绝缘性好，适用于制作高温和高压下的密封件和传感器。

综上所述，非标自动化常用的材料包括金属材料、塑料材料、橡胶材料、复合材料和陶瓷材料。

在选择材料时，需要根据设备的使用环境、工作条件和性能要求来确定最适合的材料，以确保设备的稳定性和可靠性。

希望本文能为读者在非标自动化项目中选择合适材料提供一些帮助。

山东省2014届高三化学一轮复习 4.3《金属材料复合材料》课时训练鲁科版

4.3《金属材料复合材料》课时训练(时间：60分钟分值：100分)一、选择题(本大题共10小题，每小题5分，共50分)1．下列物质中，不属于合金的是( )A．硬铝B．黄铜C．钢铁D．水银【答案】 D2．(2013届山东潍坊高三模拟)硝酸铜是一种重要的工业产品，化学上有很多方法可以制取硝酸铜：①将铜溶于硝酸中②先将铜与O2反应生成CuO，再溶于硝酸中③将铜溶于N2O4的乙酸乙酯(溶剂，不参加反应)溶液中生成硝酸铜和一氧化氮。

下列认识或判断错误的是( )A．方法③是最经济和环保的B．方法①中，若从经济和环保的角度考虑，用稀硝酸比用浓硝酸好C．方法②需要消耗能源，对环境不产生污染D．方法③中N2O4既是氧化剂又是还原剂【解析】方法③产生污染气体NO。

【答案】 A3．玻璃钢的制取过程是( )A．玻璃与钢熔合而成的B．把玻璃纤维加到钢中制成的C．SiO2和钢熔合而成的D．玻璃纤维加到合成树脂中复合形成的【答案】 D4．(2013届三明高三质检)下列叙述正确的是( )A．碳纤维增强复合材料可用于人体组织中韧带的制作B．钢化玻璃是新型无机非金属材料C．银、铜、铁都是有色金属材料D．碳化硅陶瓷具有压电效应【解析】B项中钢化玻璃与普通玻璃化学成分相同，是传统材料，故该项错误；铁为黑色金属，故C 项错误，压电陶瓷以BaTiO3和PbTiO3为主要成分，故D项错误。

【答案】 A5．(2013届济南市高三定时练习)下列说法正确的是( )A．过氧化钠、烧碱、纯碱分别属于碱性氧化物、碱、盐B．Cu、Al、Na可以分别用热还原法、热分解法和电解冶炼C．在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解；再加入KNO3固体，铜粉可以溶解D．除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入Cu【解析】 A 项，Na 2O 2不是碱性氧化物；B 项，Na 、Al 均用电解冶炼法；D 项，引入新杂质Cu 2＋。

【答案】 C6．(2013届龙岩高三期末)在稀硫酸中加入铜粉，铜粉不溶解，再加入下列固体粉末：①FeCl 2；②Fe 2O 3；③Zn；④KNO 3，铜粉可溶解的是( )A ．①②B ．②④C ．②③D ．①④【解析】 Fe 2O 3＋6H ＋===2Fe 3＋＋3H 2O ，Cu ＋2Fe 3＋===Cu 2＋＋2Fe 2＋，3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO↑＋4H 2O 。

4.3 复合材料

材料
实例
优点硬度大易加工抗腐蚀耐高温耐腐蚀
缺点
金属材料
无机非金属材料有机合成材料
钢铁
易被腐蚀
普通玻璃
易破碎
易老化
塑料
不耐高温
诱思探究
注意：①由两种或两种以上的材料。
②特殊加工不是简单的混合，而是复杂的物理化学变化。
树干
木质素
木质纤维
钢筋混凝土
沙子、石子、水泥钢筋
预测
复合材料
C.氮化硅陶瓷耐高温且不易传热，可用于制造柴油机
D.玻璃钢强度高，密度小，耐腐蚀，可用于制作废水处理系统的管道【解析】选A。玻璃纤维虽然极细如丝，但其拉伸强度大，其拉伸强度接
近于钢。显然A项错误。
3.复合材料的优点是( ①强度高 A.仅①④ C.除③外 ②质量轻
) ③耐高温 ④耐腐蚀
B.仅②③ D.①②③④
A.高强度质量轻
C.耐腐蚀稳定性好【解析】选A。
B.耐热抗高温
D.导电、导热性好
防弹头盔要求强度大能抗击子弹的冲击力，传统防弹头盔
沉重不便，而复合材料的头盔恰好克服了这一缺点，使头盔轻化，且其比强度（强度/比重）和比刚度可以超过金属材料。
3.在下列复合材料的类别中，与其他三种不同的是( A.金属基复合材料 C.颗粒增强复合材料【解析】选C。 A、B、D是按基体分类的，C是按增强体的形状分类的。 B.树脂基复合材料 D.绝缘基复合材料
课堂小结
基体
复合材料认识复合材料增强体
形形色色的复合材料生产生活中常用的复合材料航空、航天领域中的复合材料
纤维增强金属基复合材料纤维增强陶瓷基复合材料
玻璃纤维增强树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料

自动化设备常用材料

自动化设备常用材料标题：自动化设备常用材料引言概述：自动化设备在现代工业生产中起着至关重要的作用，其性能和质量很大程度上取决于所选用的材料。

本文将介绍自动化设备常用的材料，以匡助读者更好地了解和选择适合的材料。

一、金属材料1.1 不锈钢：具有优良的耐腐蚀性和机械性能，适合于创造自动化设备的零部件。

1.2 铝合金：分量轻、强度高，适合于创造轻型自动化设备的结构件。

1.3 铜材料：导电性好，适合于创造电气自动化设备的连接件。

二、塑料材料2.1 聚丙烯：耐腐蚀、耐磨损，适合于创造自动化设备的密封件和隔离件。

2.2 聚氯乙烯：具有良好的耐化学性和绝缘性能，适合于创造自动化设备的电气绝缘件。

2.3 聚酰亚胺：耐高温、耐磨损，适合于创造自动化设备的高温零部件。

三、橡胶材料3.1 丁腈橡胶：耐油、耐磨损，适合于创造自动化设备的密封圈和软管。

3.2 氟橡胶：耐高温、耐腐蚀，适合于创造自动化设备的密封件和耐酸碱件。

3.3 丙烯橡胶：耐候性好，适合于创造自动化设备的密封件和防护件。

四、复合材料4.1 碳纤维复合材料：具有高强度、轻质的特点，适合于创造自动化设备的结构件。

4.2 玻璃纤维复合材料：耐腐蚀、绝缘性好，适合于创造自动化设备的隔离件和外壳。

4.3 聚合物基复合材料：具有优良的耐磨损性和耐腐蚀性，适合于创造自动化设备的运动部件。

五、陶瓷材料5.1 氧化铝陶瓷：耐高温、耐磨损，适合于创造自动化设备的高温零部件。

5.2 氮化硅陶瓷：具有高硬度和耐腐蚀性，适合于创造自动化设备的切削工具。

5.3 氧化锆陶瓷：具有优良的绝缘性能和耐高温性能，适合于创造自动化设备的绝缘件和密封件。

结论：选择合适的材料对于自动化设备的性能和寿命至关重要。

不同材料具有不同的特性和适合范围，因此在选择材料时要根据具体的使用环境和要求进行综合考虑，以确保自动化设备的稳定运行和长期使用。

丁烯二腈聚合物

丁烯二腈聚合物引言概述:丁烯二腈聚合物是一种具有广泛应用前景的高分子材料。

它具有优异的物理性质和化学稳定性，可用于制备纤维、薄膜、涂料等多种产品。

本文将从五个大点出发，详细阐述丁烯二腈聚合物的合成方法、物理性质、应用领域、性能改性和未来发展趋势。

正文内容:1. 合成方法1.1 丁烯二腈的制备方法：介绍通过化学合成或生物合成等方式获得丁烯二腈原料的方法。

1.2 聚合反应：详细描述丁烯二腈的聚合反应机制和常用的聚合方法，如自由基聚合、阴离子聚合和阳离子聚合等。

2. 物理性质2.1 分子结构：解释丁烯二腈聚合物的分子结构，包括主链结构和侧链结构对其性质的影响。

2.2 热性能：探讨丁烯二腈聚合物的热稳定性、热导率和热膨胀系数等热性能参数。

2.3 机械性能：介绍丁烯二腈聚合物的强度、韧性和硬度等机械性能，并与其他高分子材料进行比较。

3. 应用领域3.1 纤维材料：说明丁烯二腈聚合物在纤维材料领域的应用，如制备高强度纤维、防弹纤维等。

3.2 薄膜材料：阐述丁烯二腈聚合物在薄膜材料领域的应用，如制备高透明度薄膜、阻隔性薄膜等。

3.3 涂料：讨论丁烯二腈聚合物在涂料领域的应用，如防腐涂料、防火涂料等。

4. 性能改性4.1 共聚物化改性：介绍通过与其他单体共聚来改善丁烯二腈聚合物的性能，如增加柔韧性或改善溶解性等。

4.2 化学修饰：探讨通过化学修饰丁烯二腈聚合物的方法，如引入功能基团来调控其性能。

4.3 复合材料：讨论将丁烯二腈聚合物与其他材料进行复合来改善其性能的方法和效果。

5. 未来发展趋势5.1 新型合成方法：展望未来可能出现的新型丁烯二腈聚合物的合成方法，如催化剂的改进和高效能源的利用等。

5.2 新领域应用：探讨丁烯二腈聚合物在新领域的应用前景，如生物医学、电子器件等。

5.3 环境友好性：强调未来丁烯二腈聚合物的发展应注重环境友好性，如可降解性和可回收性等。

总结:综上所述，丁烯二腈聚合物是一种具有广泛应用前景的高分子材料。

聚合物复合材料工艺课件

采用喷射成型工艺生产的重卡高顶普通列车的前端普通列车前端体积大结构较为复杂通常采用喷射成型制得缠绕成型是一种将浸渍了树脂的连续纤维预浸纱丝束或布带通过缠绕机控制张力和缠绕角以一定方式按照一定规律缠绕在回转芯模上常压下在室温或较高温度下固化成型的一种复合材料制造工艺
关于聚合物复合材料工艺
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料将增强材料粘结在一起的一种成型方法。
在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物，再在其上铺贴一层按要求剪裁好
的纤维织物，用刷子、压辊或刮刀压挤织物，使其均匀浸胶并排除气泡后，再涂刷树
脂混合物和铺贴第二层纤维织物，反复上述过程直至达到所需厚度为止，然后进行固化、脱模、后处理及检验等。
第十页，本课件共有58页
第二十一页，本课件共有58页
第二十二页，本课件共有58页
普通列车的前端
普通列车前端体积大，结构较为复杂，
通常采用喷射成型制得
（3）缠绕成型
芯模
缠绕控制
小车及树脂
纤维
缠绕成型是一种将浸渍了树脂的连续纤维（预浸纱、丝束或布带）通过缠绕机控制张力和缠绕角，以一定方式按照一定规律缠绕在回转芯模上、常压下在室温或较高温度下固化成型的一种复合材料制造工艺。
第十一页，本课件共有58页
手糊成型工艺流程
手糊成型常用的树脂体系有不饱和聚酯树脂胶液、环氧树脂胶液；33号胶衣树脂（间苯二甲酸型胶衣树脂），耐水性好；36PA胶衣树脂，自熄性胶衣树脂（不透明）；39号胶衣树脂,耐热自熄性胶衣树脂；21号胶衣树脂（新戊二醇型），耐水煮、耐热、耐污染、柔韧、耐磨胶衣。
第4章聚合物基复合材料的工艺
4.1 概述 4.2 成型工艺方法 4.3 模具与辅助材料 4.4 复合材料成型用半成品的制备工艺

复合体系的界面结合特性本章要点掌握复合材料界

图4.5 几种晶体的晶面角
4.3.1.6 固体的熔点
在恒压下对晶体加热时，晶体温度升高但状态不变，到达熔点温度时，晶体温度保持不变而由固体熔融为液态。晶体材料除上述性质外，还存在其他一些性质，如晶体中粒子的热运动、晶格振动、缺陷及其生长与消失，这些均与晶体结构和性质紧密联系在一起。
4.3.2 非树脂基复合材料的界面结构与结合类型
对非树脂基复合材料的界面类型可以分为三种类型：一、材料的界面只有原物质而不含其他任何组合；二、界面为增强体与基体形成的相互交错的溶解扩散界面；三、界面上有界面反应层。特点： a、机械接触复合材料界面结合的形式： b、无化学作用 4.3.2.1 机械结合
若复合材料中的界面仅仅是增强体和基体间纯粹的机械接触而无化学作用而形成的，则称此类界面为“机械结合式”界面。
正交晶系
a≠b≠c，a、b、c相互垂直
a＝b＝c；α ＝β ＝γ <120°α 、 β 、γ ≠90° a＝b≠c，α ＝β ＝γ ＝90° a＝b≠c，a⊥c，b⊥c；a、b夹角为120° a＝b＝c，α ＝β ＝γ ＝90°
三角晶系四方晶系六角晶系
立方晶系
简单立方体心立方面心立方
记作ccp bcc fcc
成功与局限：
1、对热固性树脂/玻璃纤维复合材料界面系统的结合机理能很好地解释
2、对于柔性聚合物就不一样了。
4.2.2.6 摩擦理论认为：树脂与增强体之间的粘结完全基于摩擦作用，增强体与树脂之间的摩擦系数决定了复合材料的强度。偶联剂的重要作用在于增加了树脂基体与增强体之间的摩擦系数。
作业：
15、简述复合材料界面的形成过程。 16、解释润湿理论所包含的内容，并指出其成功之处与不足之处。 17、解释化学键理论与优先吸附理论，并指出其成功之处与不足之处。

固溶强化概念

固溶强化概念固溶强化概念固溶强化是一种材料加工技术，通过在原材料中添加合适的合金元素或化合物，使其在加工过程中形成均匀分布的微观结构，从而提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。

该技术广泛应用于汽车、航空航天、电子、建筑等领域。

一、固溶强化的原理1.1 固溶体固溶体是指由两种或两种以上的金属或非金属元素组成的单一相物质。

其中一个元素是主要元素，另一个或其他元素是强化元素。

在晶格结构中，强化元素以固溶形式分散在主要元素晶格中。

1.2 固溶度固溶度是指在给定温度下，在主要元素晶格中最大可容纳的强化元素含量。

当超过这个限制时，会出现析出现象。

1.3 固溶处理固溶处理是将含有弱化和/或强化元素的合金，在高温下保持一段时间，使其达到热平衡状态，并形成均匀分布的微观结构。

这个过程被称为固溶处理。

1.4 固溶强化固溶强化是指在固溶处理后，通过快速冷却或沉淀硬化等方法，使强化元素保持在主要元素晶格中，并形成均匀分布的微观结构。

这个过程被称为固溶强化。

二、固溶强化的应用2.1 汽车工业汽车发动机和变速器零件需要具有高强度、高耐磨性和高耐蚀性。

通过固溶强化技术，可以提高这些零件的力学性能和耐蚀性能。

2.2 航空航天工业航空航天行业需要使用轻量、高强度、高温下不易变形的材料。

通过固溶强化技术，可以提高这些材料的力学性能和耐热性能。

2.3 电子工业电子设备需要使用具有良好导电性和抗氧化性的材料。

通过固溶强化技术，可以提高这些材料的导电性和抗氧化性。

2.4 建筑工业建筑行业需要使用具有高耐腐蚀性的钢材。

通过固溶强化技术，可以提高钢材的耐腐蚀性能。

三、固溶强化的优缺点3.1 优点（1）可以提高材料的力学性能和耐腐蚀性能。

（2）可以提高材料的导电性和抗氧化性。

（3）可以使材料更加轻量化。

3.2 缺点（1）固溶强化过程需要高温处理，会增加成本和能源消耗。

（2）固溶强化后的材料可能会出现析出现象，影响其力学性能和耐腐蚀性能。

四、固溶强化技术的发展趋势4.1 精细化制备技术随着制备技术的不断进步，可以精确控制合金中各元素的含量和分布，从而实现更好的固溶强化效果。

复合材料hasin失效准则

复合材料hasin失效准则1. 介绍在工程设计和制造中，复合材料广泛应用于各种领域，如航空航天、汽车制造、建筑等。

其中，hasin失效准则是评估复合材料结构强度和可靠性的重要指标。

本文将深入探讨复合材料hasin失效准则的原理和应用。

2. 复合材料基础2.1 复合材料的组成复合材料由两个或多个不同的材料组合而成，以提高其性能和使用范围。

典型的复合材料由纤维增强物和基体材料组成。

纤维可以是玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等，基体材料可以是环氧树脂、聚酰亚胺等。

2.2 复合材料性能复合材料具有优异的力学性能，如高强度、高刚度、低密度等。

此外，复合材料还具有良好的耐腐蚀性、耐高温性、低热膨胀系数等特点。

这些优点使得复合材料在各个领域有着广泛的应用。

3. hasin失效准则的原理hasin失效准则是一种基于应力的失效准则，用于预测复合材料的破坏。

通过计算复合材料中不同失效模式的应力状态，可以确定复合材料结构的破坏位置和载荷水平。

3.1 复合材料失效模式复合材料有多种失效模式，常见的有纤维断裂、基体剪切、界面开裂等。

这些失效模式对应不同的应力状态，因此需要根据具体情况选择合适的失效准则。

3.2 hasin失效准则的表达式hasin失效准则可以通过一个简单的表达式来表示：S / Sa + T / Ta <= 1其中，S和T分别表示复合材料中的正应力和剪应力，Sa和Ta分别表示材料的强度极限和剪切强度极限。

如果上式成立，表示复合材料未发生破坏；如果不成立，则表示材料破坏。

3.3 hasin失效准则的应用hasin失效准则可以用于评估复合材料结构在不同工况下的强度和可靠性。

通过在设计阶段对复合材料结构进行hasin失效准则的分析，可以帮助工程师确定合适的材料和加工工艺，以提高结构的可靠性并避免事故发生。

4. hasin失效准则的改进hasin失效准则虽然在工程实践中有着广泛应用，但仍然存在一些局限性。

为了提高hasin失效准则的准确性和适用性，研究人员提出了一些改进方法。

复合材料设计与性能研究

复合材料设计与性能研究第一章绪论1.1 研究背景随着现代科技的发展，复合材料作为一种新型材料，逐渐被广泛应用于各个领域，如汽车、航空、航天、船舶等。

1.2 研究目的本文旨在介绍复合材料的基本概念，针对复合材料的设计与性能研究进行深入探讨，为复合材料的生产和应用提供一定的理论基础。

第二章复合材料的基本概念2.1 复合材料的定义复合材料是指由两个或两个以上的不同成分按照一定的比例和方式组成的新型材料。

其基本构成包括增强材料和基体材料两部分。

2.2 复合材料的分类根据增强材料的类型可以将复合材料分为无机复合材料、有机复合材料和金属复合材料等。

根据基体材料的类型可以将复合材料分为无机基复合材料、有机基复合材料和金属基复合材料等。

2.3 复合材料的特点相比于传统单一材料，复合材料具有轻质、强度高、刚性好、耐热、抗腐蚀、绝缘性好、便于加工等优点，因此在各个领域得到广泛应用。

第三章复合材料的设计3.1 复合材料的设计原则复合材料的设计原则包括充分发挥增强材料的性能、与基体材料的匹配性好、复合材料的力学性能优秀等。

3.2 复合材料的设计方法复合材料的设计方法主要包括层合板复合材料的设计方法、纺织复合材料的设计方法、注塑复合材料的设计方法等。

第四章复合材料的性能研究4.1 复合材料的力学性能研究复合材料的力学性能研究包括强度、弯曲刚度、耐疲劳性、抗剪切性等方面的研究。

4.2 复合材料的热学性能研究复合材料的热学性能研究包括热胀缩性、热传导性、热膨胀系数等方面的研究。

4.3 复合材料的耐腐蚀性能研究复合材料的耐腐蚀性能研究包括化学腐蚀性、水腐蚀性、生物腐蚀性等方面的研究。

第五章结论5.1 研究结果本文根据复合材料的基本概念，对复合材料的设计和性能研究进行了深入的探讨，为复合材料的生产和应用提供了一定的理论基础。

5.2 研究意义复合材料具有广泛的应用前景，本文的研究结果对于推动复合材料的发展和进步具有重要的实际意义。

聚(丙三醇-癸二酸-柠檬酸)酯复合材料的制备与表征的开题报告

碳纳米管/聚(丙三醇-癸二酸-柠檬酸)酯复合材料的制备与表征的开题报告一、研究背景碳纳米管（Carbon nanotube，CNT）因其独特的结构和性质而成为新型纳米材料中的热点研究对象之一。

与其它纳米材料相比，CNT 的直径可以在纳米尺度以下，长度可达微米甚至更长，同时具有非常高的机械强度和导电性、优异的稳定性和生物兼容性等特点。

CNT 可以用于制备催化剂、传感器、光电器件、药物输送系统以及高性能材料等领域。

聚合物基复合材料是将纳米材料与聚合物基体相结合形成的新型材料。

聚合物基复合材料具有优异的力学性能、导电性能和光电性能，广泛应用于石油、化学、生物医药、纺织、电子等领域。

聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯是一种聚酯多元醇，具有良好的光学、热学、力学和加工性能等特点，因此可作为复合材料的优质基体。

二、研究内容和意义本课题研究碳纳米管/聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯复合材料的制备与表征。

通过在聚酯醇中添加不同含量的碳纳米管制备复合材料，利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差热分析仪（DSC）等手段对复合材料进行表征。

本研究的意义在于：1.探索碳纳米管与聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯的复合材料制备方法，为高性能复合材料的研究提供新思路。

2.深入研究复合材料的结构和性能，为复合材料的应用提供理论依据。

3.推广聚合物基复合材料在电子、医药、化学等领域的应用。

三、研究方法1.制备碳纳米管/聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯复合材料。

2.利用SEM、TEM、FTIR、DSC等方法对复合材料进行表征。

3.改变制备条件，探究不同条件对复合材料结构和性能的影响。

四、预期结果1.成功制备出碳纳米管/聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯复合材料。

2.分析复合材料的结构和性能，探索复合材料的优化条件。

3.研究碳纳米管复合材料在医药、电子、化学等领域的应用。

五、论文结构第一章：绪论1.1 本研究背景及意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容和方法第二章：碳纳米管/聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯复合材料的制备2.1 材料2.2 实验步骤及条件第三章：碳纳米管/聚（丙三醇-癸二酸-柠檬酸）酯复合材料的表征3.1 SEM和TEM表征3.2 FTIR表征3.3 DSC表征第四章：结果与分析4.1 复合材料的结构4.2 复合材料的性能4.3 复合材料的优化条件第五章：结论5.1 研究结论5.2 研究不足和展望。