煤基聚苯胺环氧复合材参考课件
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复合材料基础知识PPT课件
桨。 60年代在美国利用纤维缠绕技术，制造出北极星、土星等大型固体火
箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。 1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年
投入生产。 80年代又发展了离心浇铸成型法
自从先进复合材料投入应用以来， 有三件值得一提的成果
1、美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100 号，并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇 于世。
1970年用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径 44m的雷达罩
原材料：
包括基体相和增强相的原材及添加剂。 基体相材料指作为基体的各种聚合物，包
括热固性树脂和热塑性树脂 增强相材料则是指各种纤维，如玻璃纤维、
碳纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等。 添加剂是复合材料产品在生产或加工过程
中需要添加的辅助化学品通称为添加剂或" 助剂"
3、是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构， 这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂 以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等 构件，不仅使收音机结构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。
复合材料在中国
起始于1958年 ，首先用于军工制品，而后逐渐 扩展到民用。
复合材料基础知识
2009.1.2
定义：
复合材料(Composite materials)，是以 一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为 增强体(reinforcement)组合而成的材料。 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。
非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速 度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其 刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
箭发动机的壳体，为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。 1972年美国PPG公司研究成功热塑性片状模型料成型技术，1975年
投入生产。 80年代又发展了离心浇铸成型法
自从先进复合材料投入应用以来， 有三件值得一提的成果
1、美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100 号，并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇 于世。
1970年用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径 44m的雷达罩
原材料：
包括基体相和增强相的原材及添加剂。 基体相材料指作为基体的各种聚合物，包
括热固性树脂和热塑性树脂 增强相材料则是指各种纤维，如玻璃纤维、
碳纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等。 添加剂是复合材料产品在生产或加工过程
中需要添加的辅助化学品通称为添加剂或" 助剂"
3、是在波音-767大型客机上使用了先进复合材料作为主承力结构， 这架可载80人的客运飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树脂 以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前缘、压力容器、引擎罩等 构件，不仅使收音机结构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。
复合材料在中国
起始于1958年 ，首先用于军工制品，而后逐渐 扩展到民用。
复合材料基础知识
2009.1.2
定义：
复合材料(Composite materials)，是以 一种材料为基体(Matrix)，另一种材料为 增强体(reinforcement)组合而成的材料。 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。
非金属基复合材料由于密度小，用于汽车和飞机可减轻重量、提高速 度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧，其 刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
《聚合物基复合材料》ppt课件
c、水热合成法
是在高温、高压反响环境中，采用水作为 反响介质，使得通常难溶或不溶的物质 溶解、反响，还可进展结晶操作。
d 、 溶胶-凝胶(Sol-Gel)法的根本过程是: 一些易水解的金属化合物(无机盐或金属醇 盐)在某些溶剂中与水发生反响,经过水解与 缩聚过程,首先生成溶胶，再生成具有网状 构造的凝胶，然后经过枯燥、烧结等后处 置工序，制成所需资料。例如，
改性方法
离子交换法 硅烷偶联剂法 冠醚改性法 单体或活性有机物插层法
高分子/层状硅酸盐纳米复合资 料的制备方法
➢插层复合法是制备高分子/层状硅酸盐纳米复合资料的 方法，即将单体或聚合物插入层状硅酸盐片层之间，进 而破坏硅酸盐的片层构造，使其剥离成层状根本单元， 并均匀分散在聚合物基体中，实现高分子与层状硅酸盐 在纳米尺度上的复合。 ➢一些常见的层状硅酸盐 ：
(1) 小尺寸效应：当颗粒尺寸减小到纳米量 级时，一定条件下导致资料宏观物理、化学性 质发生变化。
由于比外表积大大添加，使纳米资料具有 极强的吸附才干。如光吸收显著加强；纳米陶 瓷可以被弯曲，其塑性变形可达100%；纳米微 粒的熔点低于块状金属，如块状金熔点为1337K， 而2nm的金微粒的熔点只需600K。
纳米微粒的外表修饰
由于纳米资料粒径小，大部分原子暴露在微粒外 表，因此外表能极大，非常容易聚会在一同，这 就为制造纳米微粒资料带来很大困难。
在制备纳米高分子复合资料时，需对纳米资料的 外表进展改性，目的是降低粒子的外表能态，消 除粒子的外表电荷，提高纳米粒子与有机相的亲 合力，减弱纳米粒子的外表特性。
的纳米粉
c、喷雾法
经过将含有制备资料的溶液雾化以制备 微粒的方法。
d 、冷冻枯燥法
首先制备金属盐的水溶液，然后将溶液 冻结，在高真空下使水分升华，原来溶 解的溶质来不及凝聚，那么可以得到枯 燥的纳米粉体。
复合材料聚合物基体第二章 环氧树脂
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2.1引言>>2.1.2环氧树脂生产情况及应用
3） 环氧树脂在各行业的分配 风电、涂料行业和电子行业 复合材料成型用环氧（主要应用于电子行业的印刷 电路板）占四分之一。
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2.1引言>>2.1.2环氧树脂生产情况及应用
(1) 汽车工业：是我国四大支柱产业之一，且汽车需 求量越来越大，电泳漆、另外维修用漆亦需环氧。 (2)船舶、海洋工业：我国是海洋大国，造船大国， 21世纪是海洋的世纪。船舶、码头设施、海上建 筑、钻井平台、输油管道、海水养殖设施等等， 需要大量的环氧涂料（防腐、防海洋生物污染）。
5
2.1 引言
1947年 美国的DeVoe－Raynolds公司进行了第一次 具有工业生产价值的环氧树脂的制造。 不久，瑞士的CIBA公司，美国的Shell公司等都开 始了环氧树脂的工业化 20世纪50年代初期，环氧树脂在电气绝缘浇铸、防 腐蚀涂料、金属的粘结等应用领域有了突破，于 是环氧树脂作为一个行业蓬勃地发展起来了
O H2C CH2CH2Cl + ROH
catalyst
H R O C C CH2Cl H2 OH
29
3） 水解反应
高温下与碱液接触，会逐步水解成甘油
O H2C CH2CH2Cl OHH2O ClCH2 H C H2 C
(4)电子工业：为我国四大支柱产业之一，发展迅 猛。 (5)集装箱工业：我国集装箱工业发展迅猛，已成 为世界主要集装箱生产基地（占世界总量的 10%～15%）。 集装箱用涂料，主要是环氧树脂。
19
2.1引言>>2.1.2环氧树脂生产情况及应用
环氧树脂砂浆地坪
20
2.1引言>>2.1.2环氧树脂生产情况及应用
《聚合物复合材料》PPT课件
安全ppt
25
第二章 基体材料
安全ppt
26
2.1 概述
➢ 复合材料是由增强材料和基体材料通过一定的 成型工艺，经过一定的物理和化学变化过程， 复合而成的具有特定性状的整体材料。
➢ 基体材料的作用：使增强材料粘结成为一个整 体，向增强材料传递载荷（以剪切力的形式）， 保护增强材料免受外界环境作用和物理损伤。
1.2 复合材料的定义、命名及分类
❖ 按增强纤维种类分类
1、无机纤维（玻璃纤维、碳纤维及其他陶瓷纤 维、矿物纤维）复合材料。
2、有机纤维（芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚脂 纤维、高强度聚烯烃纤维等）复合材料。
3、金属纤维（钨丝、不锈钢丝等）复合材料。
4、陶瓷纤维（氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤 维等）复合材料。
▪ 良好的工艺性能：包括各组分间的混溶性、流动
性、成型性。
安全ppt
28
2.2 聚合物基体
➢聚合物：合成树脂的种类、数量远大于 天然有机高分子。
➢随着合成工业的发展和新的聚合方法的 出现，种类和数量不断增长。
➢包括热固性树脂、热塑性树脂、橡胶。
安全ppt
29
2.2.1热固性树脂基体
1、不饱和聚酯树脂(UPR)：unsaturated polyester resin,
构成
木材的微纤丝 A. 微纤丝 B. 结晶区 C. 非结晶区
电子显微镜下木材管胞壁的分层结构模式 ML.胞间层； P.初生壁； S1.次生壁外层
安全ppt
3
1.1 复合材料的发展史
例如骨骼：由30%的有机质和70%无机质所组成，而 70%的无机质当中磷酸钙占了95%。简单说，钙质约 占骨骼的65%-70%，是骨的主要成分 。
复合材料.ppt1
b. 非双酚型
• •
链内含有环氧基，交联密度高，结合强度及耐热性均提高。 三聚氰酸环氧含三氮杂环，有自熄性，耐电弧性好。
c. 胺基环氧 结构中含高极性的酰胺键（-NHCO-），粘结性好，力学性能 较高；但耐水性差，电性能有所下降。 d. 脂环族环氧 结构中不含苯环，含脂环 ，稳定性更高，热学性能好， 耐紫外线，不易老化。粘度低，工艺性好。 e. 脂肪族环氧 --- 高韧性环氧 无六环状硬性结构，冲击韧性好，但与纤维结合力较差。
材料的基材。
二. 金属基材料
Al、Mg、Ti、Ni、Cu、Fe、Co、Zn、Pb及其合金， 金属间化合物（TiAl、NiAl等） 选材原则： 1．使用要求 • • 航天航空：选轻金属 高性能发动机： 工模具： Al、Mg及其合金 Ti、Ni及其合金
•
• •
汽车发动机活塞汽缸套：
集成电路散热元件：
Al合金
Tm低，化学活性高 Tm高，化学活性低
•
Ti
Tm高，化学活性高
三. 陶瓷材料
目的：增韧 基体材料：新型陶瓷 • • • Al2O3、ZrO2、MgO、SiO2、莫来石 TiC、SiC Si3N4、Sialon
•
•
TiB2、Be2B、Be4B
MoSi2
§3. 增强材料
玻璃纤维 碳纤维 芳纶纤维 SiC纤维 B纤维 Al2O3纤维 金属丝 金属和陶瓷基 低档 高档 中档 20～40元/Kg 600～1000元/ Kg 200～400元/ Kg
Fe、Co、Ni、Ag、Cu Ag、Cu、Al
2.环境温度
<450℃
Al、Mg
450～700℃
700～1000℃
Ti合金
有机导电材料——聚苯胺PPT
聚苯胺
材料学院
李世林
目录
1
结构特性
2
应用前景
聚苯胺（Polyaniline）一种重要 的导电聚合物。 聚苯胺的主链 上含有交替的苯环和氮原子，是
一种特殊的导电聚合物电致变色性
2
3
4
5
1.掺杂
掺杂通常是指为了改善某种材料或物质的性能，有目的在这种材料或基质中，掺入 少量其他元素或化合物
多壁碳纳米管浸入一种樟脑磺酸-苯胺 溶液(1ml)，并保持在 室温下12小时。苯胺的吸收之后，然后转移到樟脑磺酸过硫 酸铵水溶液(1ml)在冰水中不同时间聚合苯胺
先用乙醇 - 水（1：1 ）的洗涤混合物，再用无水乙醇洗为35次。
将样品通过超临界干燥机中，随后加热至60 C 24干燥
3
实际应用
实际应用 1
THANK YOU！
另外，电导率较高的样品温度依赖性较 弱，而电导率较低的样品温度依赖性较 强。聚苯胺的电导性不仅与主链结构有 关，而且与取代基及取代位置有关。苯 环上取代的聚苯胺由于取代基增大了苯 环间的平面扭曲角，使主链上的P电子 定域性增强，致使高分子的电导率降低。 而在胺基氮原子上取代的苯胺衍生物电 导率和其烷基取代基的长短有关，即取 代基越长，产物的分子量越低，在有机 溶剂中的溶解度越大，但电导率随之下 降。芳香基取代的聚苯胺的电导率高于 烷基衍生物的电导率。有人还尝试碳纳 米管掺杂聚苯胺，结果表明碳纳米管的 掺入可以有效地提高聚苯胺材料的电性 能，但对光性能有着相反的影响。
3.吸波材料
吸波材料的吸波原理是吸收或衰减入射电磁波，并将电磁能转变成热能 或其它形式的能量而耗散掉。聚苯胺是一类电损耗型吸波材料，其吸波 性能与其介电常数、电导率等密切相关。其中PAn具有二电子共轭体系， 其导电性可以在绝缘体、半导体和金属之间变化，且具有可分子设计和 合成、结构多样化、密度小、吸收频带宽、电磁参数可调、易复合加工 等特点，避免了磁性金属吸波材料抗老化、耐酸碱能力、频谱特性等性 能差的缺点。但PAn链间刚性强，脆性大，将它复合后可加以改善，有 人制备了DBSA掺杂PAn/MMTNCs ，在2～18GHz范围内具有微波吸收 性能，在13～14GHz范围内反射损耗小于-10dB，在13GHz处的最大反 射损耗为-10.3dB。美国等已经将其用作远距离加热材料，用于航天飞机 中的塑料焊接技术。还把聚苯胺复合制成具有光学透明性雷达吸波材料， 喷涂在飞机座舱盖、精确制导武器的光学透明窗口上，以减弱目标的雷 达回波。
材料学院
李世林
目录
1
结构特性
2
应用前景
聚苯胺（Polyaniline）一种重要 的导电聚合物。 聚苯胺的主链 上含有交替的苯环和氮原子，是
一种特殊的导电聚合物电致变色性
2
3
4
5
1.掺杂
掺杂通常是指为了改善某种材料或物质的性能，有目的在这种材料或基质中，掺入 少量其他元素或化合物
多壁碳纳米管浸入一种樟脑磺酸-苯胺 溶液(1ml)，并保持在 室温下12小时。苯胺的吸收之后，然后转移到樟脑磺酸过硫 酸铵水溶液(1ml)在冰水中不同时间聚合苯胺
先用乙醇 - 水（1：1 ）的洗涤混合物，再用无水乙醇洗为35次。
将样品通过超临界干燥机中，随后加热至60 C 24干燥
3
实际应用
实际应用 1
THANK YOU！
另外，电导率较高的样品温度依赖性较 弱，而电导率较低的样品温度依赖性较 强。聚苯胺的电导性不仅与主链结构有 关，而且与取代基及取代位置有关。苯 环上取代的聚苯胺由于取代基增大了苯 环间的平面扭曲角，使主链上的P电子 定域性增强，致使高分子的电导率降低。 而在胺基氮原子上取代的苯胺衍生物电 导率和其烷基取代基的长短有关，即取 代基越长，产物的分子量越低，在有机 溶剂中的溶解度越大，但电导率随之下 降。芳香基取代的聚苯胺的电导率高于 烷基衍生物的电导率。有人还尝试碳纳 米管掺杂聚苯胺，结果表明碳纳米管的 掺入可以有效地提高聚苯胺材料的电性 能，但对光性能有着相反的影响。
3.吸波材料
吸波材料的吸波原理是吸收或衰减入射电磁波，并将电磁能转变成热能 或其它形式的能量而耗散掉。聚苯胺是一类电损耗型吸波材料，其吸波 性能与其介电常数、电导率等密切相关。其中PAn具有二电子共轭体系， 其导电性可以在绝缘体、半导体和金属之间变化，且具有可分子设计和 合成、结构多样化、密度小、吸收频带宽、电磁参数可调、易复合加工 等特点，避免了磁性金属吸波材料抗老化、耐酸碱能力、频谱特性等性 能差的缺点。但PAn链间刚性强，脆性大，将它复合后可加以改善，有 人制备了DBSA掺杂PAn/MMTNCs ，在2～18GHz范围内具有微波吸收 性能，在13～14GHz范围内反射损耗小于-10dB，在13GHz处的最大反 射损耗为-10.3dB。美国等已经将其用作远距离加热材料，用于航天飞机 中的塑料焊接技术。还把聚苯胺复合制成具有光学透明性雷达吸波材料， 喷涂在飞机座舱盖、精确制导武器的光学透明窗口上，以减弱目标的雷 达回波。
复合材料第三章聚合物基复合材料PPT课件
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➢第三件是在波音-767大型客机上使用了先进复
合材料作为主承力结构，这架可载80人的客运 飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树 脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前 缘、压力容器、引擎罩等构件，不仅使飞机结 构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。
8
聚合物基复合材料在中国的发展
中国的复合材料起始于1958年，首先用于军工制品，而后 逐渐扩展到民用。
11
12
§3-2 聚合物基复合材料的分类及性能
一、分 类
聚合物基复合材料 （PMC）通常按两种方
式分类。一种以基体性质 不同分为热固性树脂基复 合材料和热塑性树脂基复 合材料；
另一种按增强剂类型及在 复合材料中分布状态分类 （如右图）。
13
二、 性能特点
1. 高比强度、高比模量 2. 可设计性 3. 热膨胀系数低，尺寸稳定 4．耐腐蚀 5．耐疲劳 6.阻尼减震性好
复合材料
2012年春季
1
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2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第三章 聚合物基复合材料(PMC)
§3-1 聚合物基复合材料的发展史 聚合物基复合材料：树脂基复合材料（Resin Matrix
Composite ） , 纤 维 增 强 塑 料 （ Fiber Reinforced Plastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一 类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物 增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。
1949年，研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面 光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。
➢第三件是在波音-767大型客机上使用了先进复
合材料作为主承力结构，这架可载80人的客运 飞机使用碳纤维、有机纤维、玻璃纤维增强树 脂以及各种混杂纤维的复合材料制造了机翼前 缘、压力容器、引擎罩等构件，不仅使飞机结 构重量减轻，还提高了飞机的各种飞行性能。
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聚合物基复合材料在中国的发展
中国的复合材料起始于1958年，首先用于军工制品，而后 逐渐扩展到民用。
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§3-2 聚合物基复合材料的分类及性能
一、分 类
聚合物基复合材料 （PMC）通常按两种方
式分类。一种以基体性质 不同分为热固性树脂基复 合材料和热塑性树脂基复 合材料；
另一种按增强剂类型及在 复合材料中分布状态分类 （如右图）。
13
二、 性能特点
1. 高比强度、高比模量 2. 可设计性 3. 热膨胀系数低，尺寸稳定 4．耐腐蚀 5．耐疲劳 6.阻尼减震性好
复合材料
2012年春季
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第三章 聚合物基复合材料(PMC)
§3-1 聚合物基复合材料的发展史 聚合物基复合材料：树脂基复合材料（Resin Matrix
Composite ） , 纤 维 增 强 塑 料 （ Fiber Reinforced Plastics），是目前技术比较成熟且应用最为广泛的一 类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物 增强热固性或热塑性树脂基体，经复合而成。
1949年，研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面 光洁，尺寸、形状准确的复合材料模压件。
有机导电材料——聚苯胺PPT
Macdiarmid
艾伦·G·马克迪尔米德教授生于新西兰，早 年就读于新西兰大学、威士康星大学和英国 剑桥大学，1955年开始在美国宾夕法尼亚大 学任教，曾任该校的Blanchard化学教授。他 作为导电聚合物（普通也称之为”合成金属 “）领域的共同创始人之一，在聚乙炔的化 学和电化学掺杂以及已成为最前沿的导电聚 合物之一的聚苯胺的”再发现“方面作出了 杰出的贡献。 他已经发表了约600篇科学论文，获得了20项 专利。他曾获得过多项美国和国际奖及荣誉 称号，1999年获得了美国化学会材料化学奖。
4.光学性质
• 聚苯胺分子主链上含有大量的共轭P电子，当 受强光照射时，聚苯胺价带中的电子将受激 发至聚苯胺XRD导带，出现附加的电子-空穴 对，即本征光电导，同时激发带中的杂质能 级上的电子或空穴而改变其电导率，具有显 著的光电转换效应。而且在不同的光源照射 下响应非常复杂且非常迅速。在激光作用下， 聚苯胺表现出高非线性光学特性，可用于信 息存贮、调频、光开关和光计算机等技术上。 • 三阶非线性光学效应主要来自载流子自定域 而形成的激子传输，并且主要依赖于掺杂度、 聚合条件以及主链的构相和取向、共轭长度、 取代基种类等，不同的氧化态和掺杂度的聚 苯胺具有不同的三阶非线性光学系数。
3.吸波材料
吸波材料的吸波原理是吸收或衰减入射电磁波，并将电磁能转变成热能 或其它形式的能量而耗散掉。聚苯胺是一类电损耗型吸波材料，其吸波 性能与其介电常数、电导率等密切相关。其中PAn具有二电子共轭体系， 其导电性可以在绝缘体、半导体和金属之间变化，且具有可分子设计和 合成、结构多样化、密度小、吸收频带宽、电磁参数可调、易复合加工 等特点，避免了磁性金属吸波材料抗老化、耐酸碱能力、频谱特性等性 能差的缺点。但PAn链间刚性强，脆性大，将它复合后可加以改善，有 人制备了DBSA掺杂PAn/MMTNCs ，在2～18GHz范围内具有微波吸收 性能，在13～14GHz范围内反射损耗小于-10dB，在13GHz处的最大反 射损耗为-10.3dB。美国等已经将其用作远距离加热材料，用于航天飞机 中的塑料焊接技术。还把聚苯胺复合制成具有光学透明性雷达吸波材料， 喷涂在飞机座舱盖、精确制导武器的光学透明窗口上，以减弱目标的雷 达回波。
2024年复合材料课件
复合材料课件一、引言二、复合材料的基本概念2.复合材料的组成：复合材料通常由基体和增强体两部分组成。
基体是复合材料中占主导地位的连续相，起支撑和连接作用；增强体是分散在基体中的第二相，起增强作用。
3.复合材料的分类：根据基体和增强体的不同，复合材料可分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和碳基复合材料等。
三、复合材料的性能特点1.力学性能：复合材料具有较高的强度、刚度和韧性，可承受较大的载荷。
同时，复合材料具有良好的疲劳性能和抗冲击性能。
2.耐热性能：复合材料的热稳定性较好，可在较高温度下使用。
复合材料的热膨胀系数较低，具有较好的尺寸稳定性。
3.耐腐蚀性能：复合材料具有良好的耐腐蚀性能，可抵抗酸、碱、盐等介质的侵蚀。
4.导电性能：复合材料具有良好的导电性能，可应用于导电结构件、抗静电材料等领域。
5.磁性能：复合材料具有良好的磁性能，可应用于电机、变压器等设备中的磁性结构件。
6.耐磨性能：复合材料具有良好的耐磨性能，可应用于摩擦磨损部件。
四、复合材料的应用领域1.航空航天领域：复合材料具有轻质、高强、耐腐蚀等特点，广泛应用于飞机、卫星、火箭等航空航天器。
2.汽车领域：复合材料可应用于汽车零部件、车身、内饰等，减轻汽车重量，提高燃油经济性。
3.建筑领域：复合材料具有良好的耐腐蚀性能和装饰效果，可应用于建筑物的外墙、屋顶、门窗等。
4.能源领域：复合材料可应用于风力发电叶片、太阳能电池板等可再生能源设备。
5.生物医学领域：复合材料具有良好的生物相容性和力学性能，可应用于人工关节、牙科修复等。
6.电子领域：复合材料具有良好的导电性能和热稳定性，可应用于电子元器件的封装、散热等领域。
五、结论复合材料作为一种具有特殊性能的新型材料，已经在众多领域取得了显著的应用成果。
随着材料科学的不断发展，复合材料的性能和应用领域将进一步拓展。
本课件旨在帮助读者了解复合材料的基本概念、分类、性能特点及应用领域，为复合材料的研究和应用提供一定的理论基础。
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煤基聚苯胺环氧复合材料
环氧树脂复合材料
环氧树脂复合材料是由基体材料和增强材料复合而成 的多相体系固体材料。 热固性树脂复合材料是目前研究最多、应用最广的一 种复合材料。 特点：质量轻、强度高、模量大、耐蚀性好、电性能 优良、原料来源广泛、加工成型简便、生产效率高等， 且具有材料可设计性及其他特殊性能。 环氧树脂复合材料多用于结构材料、耐腐蚀材料、电 绝缘材料及透波材料等。
煤基聚苯胺环氧复合材料的制备
制备方法： 取一定量的甲基六氢苯酐，加入少许2-乙基-4-甲
基咪唑，将煤基聚苯胺填料加入其中，并用高剪切力 将其分散均匀，之后与环氧树脂和增韧剂混合均匀， 浇铸，高温固化。
煤基聚苯胺环氧复合材料样品
图4 环氧酸酐体系固化成型空白样条
煤基聚苯胺环氧复合材料样品
图5 煤基聚苯胺改性环氧酸酐体系固化成型样条
煤基聚苯胺环氧涂料的制备
制备方法： 取一定量的二甲苯和正丁醇，混合，加入一定量
煤基聚苯胺，超声将其分散均匀，之后加入环氧树脂 和聚酰胺650，混合均匀，涂膜，固化。
煤基聚苯胺改性环氧抗腐蚀性能研究 图6 煤基聚苯胺改性环氧抗腐蚀涂层样品
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0.0
100:0
75:25 50:50 25:75 20:80 15:85 10:90 5:95
Ratio(AN:Coal)
图2 煤基聚苯胺电导率随苯胺含量变化趋势
0:100
煤基聚苯胺的SEM测试
(a)
(b)
(c)
(d)
(e)
图3 煤基聚苯胺SEM随苯胺含量变化趋势 (a-75%AN;b-50%AN;c-25%AN;d-0%AN;e-原煤)
制备方法：
苯胺 TX煤
减压蒸馏
超细粉碎 分级
质子酸
预混
冰水浴搅拌 磁力搅拌
过硫酸铵
表征
煤基聚苯胺
抽滤/干燥
煤基聚苯胺样品
图1 煤基聚苯胺样品
煤基聚苯胺的电导率测试
Electric Conductivity/( S*cm-1)
1.4
Electric Conductivity of Coal-PANI
应用：
(1) 工程塑料：强度高、冲击韧性好、具有一定耐热性等 工程塑料零部件。
(2) 层压塑料：电机、电器的绝缘结构件。
(3) 玻璃钢：耐腐蚀容器等。
(4) 防腐蚀涂料：钢材等各种金属表面、饮水系统、电机 设备、油轮船舶等。
(5) 抗静电涂料：半导体、电子装备工业、电子电气、通 讯、精密仪器等。
煤基聚苯胺的制备及表征
环氧树脂复合材料
环氧树脂复合材料是由基体材料和增强材料复合而成 的多相体系固体材料。 热固性树脂复合材料是目前研究最多、应用最广的一 种复合材料。 特点：质量轻、强度高、模量大、耐蚀性好、电性能 优良、原料来源广泛、加工成型简便、生产效率高等， 且具有材料可设计性及其他特殊性能。 环氧树脂复合材料多用于结构材料、耐腐蚀材料、电 绝缘材料及透波材料等。
煤基聚苯胺环氧复合材料的制备
制备方法： 取一定量的甲基六氢苯酐，加入少许2-乙基-4-甲
基咪唑，将煤基聚苯胺填料加入其中，并用高剪切力 将其分散均匀，之后与环氧树脂和增韧剂混合均匀， 浇铸，高温固化。
煤基聚苯胺环氧复合材料样品
图4 环氧酸酐体系固化成型空白样条
煤基聚苯胺环氧复合材料样品
图5 煤基聚苯胺改性环氧酸酐体系固化成型样条
煤基聚苯胺环氧涂料的制备
制备方法： 取一定量的二甲苯和正丁醇，混合，加入一定量
煤基聚苯胺，超声将其分散均匀，之后加入环氧树脂 和聚酰胺650，混合均匀，涂膜，固化。
煤基聚苯胺改性环氧抗腐蚀性能研究 图6 煤基聚苯胺改性环氧抗腐蚀涂层样品
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图2 煤基聚苯胺电导率随苯胺含量变化趋势
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煤基聚苯胺的SEM测试
(a)
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(c)
(d)
(e)
图3 煤基聚苯胺SEM随苯胺含量变化趋势 (a-75%AN;b-50%AN;c-25%AN;d-0%AN;e-原煤)
制备方法：
苯胺 TX煤
减压蒸馏
超细粉碎 分级
质子酸
预混
冰水浴搅拌 磁力搅拌
过硫酸铵
表征
煤基聚苯胺
抽滤/干燥
煤基聚苯胺样品
图1 煤基聚苯胺样品
煤基聚苯胺的电导率测试
Electric Conductivity/( S*cm-1)
1.4
Electric Conductivity of Coal-PANI
应用：
(1) 工程塑料：强度高、冲击韧性好、具有一定耐热性等 工程塑料零部件。
(2) 层压塑料：电机、电器的绝缘结构件。
(3) 玻璃钢：耐腐蚀容器等。
(4) 防腐蚀涂料：钢材等各种金属表面、饮水系统、电机 设备、油轮船舶等。
(5) 抗静电涂料：半导体、电子装备工业、电子电气、通 讯、精密仪器等。
煤基聚苯胺的制备及表征