第3节复合材料
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复合功能篇
材料。
• 一般情况下，永磁材料的密度较高，脆而硬，不易加工成复杂 的形状。制成高聚物基或软金属基复合材料后，上述难加工的缺 点可得到克服。 • 常用的高聚物基体有环氧树脂、尼龙和橡胶等。
17
７．２．１ 磁功能复合材料
永磁复合材料
• 永磁复合材料的功能组元是磁性粉末，高聚物和软金 属起到粘结剂的作用。
压敏电阻效应 压电效应
压力发光效应 磁阻效应 光致伸缩
辐射诱导导电 热敏电阻效应
12
７．１．２ 复合机理
功能复合材料复合效应
共振效应
又称强选择效应，指某一组分A具有一系列性能， 与另一组分B复合后，使其中某一项性能在复合材料中
突出地发挥。
• 两个相邻的材料在一定条件下，会产生机械的或电、 磁的共振。 • 复合材料的固有频率不同于原组分的固有频率，当某一 部位的结构发生变化时，其固有频率也会发生改变。
功能材料物理基础
第七章 复合功能材料物理基础
第一节 复合功能材料概述 第二节 功能复合材料 第三节 功能梯度复合材料 第四节 纳米复合材料
2
第一节 功能复合材料概述
提纲
7.1.1 功能复合材料 7.1.2 复合机理
3
复合材料
７．１．１ 功能复合材料
材料A
材料B
优点
缺点
优点
缺点
组合I
组合II
组合III
15
７．２．１ 磁功能复合材料
磁性复合材料
磁性复合材料(Magnetic composite materials)是
以高聚物或软金属为基体与磁性材料复合而成的一类材料。
① 永磁材料 ② 软磁材料 ③ 磁记录材料 ④ 磁流变体
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７．２．１ 磁功能复合材料
• 一般情况下，永磁材料的密度较高，脆而硬，不易加工成复杂 的形状。制成高聚物基或软金属基复合材料后，上述难加工的缺 点可得到克服。 • 常用的高聚物基体有环氧树脂、尼龙和橡胶等。
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７．２．１ 磁功能复合材料
永磁复合材料
• 永磁复合材料的功能组元是磁性粉末，高聚物和软金 属起到粘结剂的作用。
压敏电阻效应 压电效应
压力发光效应 磁阻效应 光致伸缩
辐射诱导导电 热敏电阻效应
12
７．１．２ 复合机理
功能复合材料复合效应
共振效应
又称强选择效应，指某一组分A具有一系列性能， 与另一组分B复合后，使其中某一项性能在复合材料中
突出地发挥。
• 两个相邻的材料在一定条件下，会产生机械的或电、 磁的共振。 • 复合材料的固有频率不同于原组分的固有频率，当某一 部位的结构发生变化时，其固有频率也会发生改变。
功能材料物理基础
第七章 复合功能材料物理基础
第一节 复合功能材料概述 第二节 功能复合材料 第三节 功能梯度复合材料 第四节 纳米复合材料
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第一节 功能复合材料概述
提纲
7.1.1 功能复合材料 7.1.2 复合机理
3
复合材料
７．１．１ 功能复合材料
材料A
材料B
优点
缺点
优点
缺点
组合I
组合II
组合III
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７．２．１ 磁功能复合材料
磁性复合材料
磁性复合材料(Magnetic composite materials)是
以高聚物或软金属为基体与磁性材料复合而成的一类材料。
① 永磁材料 ② 软磁材料 ③ 磁记录材料 ④ 磁流变体
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７．２．１ 磁功能复合材料
第五章第三节
项中光敏高分子材料、C 项中高吸水性树脂、D 项中导电高分子材 料均属于功能高分子材料。 答案 B
自 主 探 究 精 要 解 读 实 验 探 究 活页规范训练
【体验 1】下列各组中，对相应高分子材料的分类、功能的说 法正确的是( 序号 A B C D )。 高分子材料 黏合剂 涂料 类型 功能高分子材料 传统高分子材料 功能 黏合作用 保护作用
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
新型高分子材料
功能高分子材料 概 念 既有传统高分子的机械性 能，又有一些特殊性能的 高分子材料
复合材料 两种或两种以上材料组合 成的一种新型的材料。含 有基体和增强剂两种材料
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
【例 2】在下列关于新型有机高分子材料的说法中，不正确的 是( )。
了单一材料在性能上的缺陷。 3．应用 宇宙航空工业、汽车工业、机械工业、体育用品、人类健康等 方面。
自 主 探 究
精 要 解 读
实 验 探 究
活页规范训练
【慎思 1】 在橡胶工业中，制造橡胶要经过硫化工艺，将顺丁 橡胶的线型结构连接为网状结构。在制备高吸水性树脂时也要 加入交联剂，以得到具有网状结构的树脂。为什么要做成网状 结构？目的是否相同？ 提示 橡胶工业中将线型结构连接为体型结构是为增加橡胶
自 主 探 究 精 要 解 读 实 验 探 究 活页规范训练
【例 1】高分子材料发展的主要趋势是高性能化、功能化、复合化、 精细化和智能化，下列材料不属于功能高分子材料的是( A．用于生产光盘等产品的光敏高分子材料 B．用于制造 CPU 芯片的良好半导体材料单晶硅 C．能用于生产“尿不湿”的高吸水性树脂 D．能导电的掺杂聚乙炔 解析 B 项中半导体材料单晶硅，属于传统的无机非金属材料。A )。
《复合材料的维修》PPT课件
2021/4/24
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（2）过渡性修理
这种修理主要针对有时间限制的许可损伤和可修
理的损伤，因不具备永久性修理的条件而进行的过渡
性修理。该修理要求恢复部件的强度，但不能恢复部
件的耐久性，它有不同于原始部件的检查间隔和检查
方法，最终也要被永久性修理所取代。这种修理也叫
“B级过渡性修理”。
（3）永久性修理
直径大于50mm，开胶直径75mm，层压板分层直径大 于75mm时，报废不再修理。
对于重要的复合材料构件，有专门的技术文件控 制损伤的大小，该文件与设计图纸配套使用，以保证 产品的质量。但一般还是由《结构修理手册》提供。
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第五节 复合材料修理的分类
从不同的角度，复合材料的修理方法不同，主要 有如下几种分类方法：
表面损伤的修理方法： ——用树脂填充划伤、刻痕，固化后磨平、涂漆； ——2021用/4/24混合物（相当于腻子）填充吹沙后的损伤区；31
图3-1 2021/4/24 表面划伤对拉伸强度的影响
32
——用清洁剂清洗凹陷区，后用胶黏剂填充，固化后
去除多余物，如需补漆再涂刷底漆面漆；
——将冷树脂注射到气泡或分层区，室温固化。该法只
适用于﹤25mm的损伤区。固化时可用重物或夹紧法对
构件施加压力。
第二节 分层的修理
构件边缘是最易出现损伤的区域。边缘开胶和分
层可采用树脂注射法或混合物填充法进行修理，固化
时要施加压力。该法已广泛用于碳纤维复合材料的边
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33
缘分层修理。层压板内的分层可采用抽钉法修理。 见图3-2
2021/4/24
图3-2 分层修理
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高中化学复合材料教案
高中化学复合材料教案
目标：学生能够了解复合材料的定义、特点、分类和应用，并能够分析其优劣势。
素材准备：
1. 复合材料的定义、特点、分类和应用的相关资料；
2. 实例图片或视频，展示不同种类的复合材料；
3. 小组讨论题目和案例分析材料。
教学过程：
一、导入（5分钟）
通过观看一段视频或展示一些实例图片，引入复合材料的概念，引发学生对该主题的兴趣。
二、讲解复合材料的定义和特点（15分钟）
1. 阐述复合材料的定义和特点：由两种或两种以上的材料组成，具有优异性能和特定功能；
2. 介绍复合材料的优点，如轻质高强、耐磨耐腐蚀、设计性能可调；
3. 引导学生思考：为什么要使用复合材料？
三、介绍复合材料的分类（15分钟）
1. 根据成分的不同，将复合材料分为有机复合材料、无机复合材料、金属-非金属复合材
料等；
2. 详细讲解各类复合材料的特点和应用范围。
四、讨论复合材料的应用领域（15分钟）
1. 小组讨论：学生分组讨论复合材料在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域的具体应用；
2. 展示各组讨论结果，让学生分享自己的思考和见解。
五、总结讨论（10分钟）
回顾今天所学内容，总结复合材料的优势和应用领域，让学生能够全面了解复合材料的重
要性和实际应用。
六、作业布置（5分钟）
布置作业：要求学生选择一个实际的产品或领域，分析其中所使用的复合材料的类型、性
能和优势，并撰写相关报告。
备注：教案中的时间分配仅供参考，实际教学中可根据学生反应及课堂情况适当调整。
高三化学一轮复习 第四章 第3节 金属材料复合材料精品课件 鲁科版必修1
• ④用电解法冶炼钠 ____________________________。 • 解析 选择金属的冶炼方法，要依据金属 的活动性及金属在自然界中的存在状态。
• 答案 (1)① ③ ③ ④
• 2．下列用于制备相应金属的反应原理中， 不可行的是 • A．用氢气还原氧化铝制备铝 • B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu • C．用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属， 但不能制镁 • D．用金属钠与AgNO3溶液反应制银 • 答案 AD
• • • • • •
2．Cu(OH)2 (1)难溶性碱，可与酸反应： Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)受热易分解：Cu(OH)2 CuO＋H2O。 (3)制备：可溶性铜盐与强碱反应： Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(蓝色絮状沉淀)。
• 3．铜盐 • 常见的铜盐有CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2等。 • (1)颜色：无水CuCl2呈棕黄色，硫酸铜晶体 (CuSO4·5H2O，又称胆矾或蓝矾)呈蓝色， 其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色， Cu(NO3)2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜 白色粉末检验水蒸气或水的存在。
• • • •
(2)化学性质 ①水解性，其水溶液显弱酸性： Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2＋2H＋。 ②氧化性，与金属单质反应：Cu2＋＋ Fe===Cu＋Fe2＋。 • ③与强碱反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。 • ④胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末， 过热时，CuSO4会进一步分解出CuO。 • ⑤可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成黑色 的CuS沉淀，它难溶于强酸，常用于Cu2＋的 检验。
• ⑥铜盐的电解：
•
(2008·广东)铜在自然界存在于多种矿石 中：如： 矿石 黄 辉 斑铜 孔雀石 名 铜 铜 矿 称 矿 矿 主要 CuF Cu5F Cu2 CuCO3·Cu(O eS eS 成 S H)2 分 • 请回答下列问题： 2 4 • (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含 量最高的是 _____________________________________ ___________________________________。
• 答案 (1)① ③ ③ ④
• 2．下列用于制备相应金属的反应原理中， 不可行的是 • A．用氢气还原氧化铝制备铝 • B．湿法炼铜：Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu • C．用铝热法可制备铁、锰、钒、铬等金属， 但不能制镁 • D．用金属钠与AgNO3溶液反应制银 • 答案 AD
• • • • • •
2．Cu(OH)2 (1)难溶性碱，可与酸反应： Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。 (2)受热易分解：Cu(OH)2 CuO＋H2O。 (3)制备：可溶性铜盐与强碱反应： Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓(蓝色絮状沉淀)。
• 3．铜盐 • 常见的铜盐有CuCl2、CuSO4、Cu(NO3)2等。 • (1)颜色：无水CuCl2呈棕黄色，硫酸铜晶体 (CuSO4·5H2O，又称胆矾或蓝矾)呈蓝色， 其浓溶液呈绿色，无水硫酸铜呈白色， Cu(NO3)2及其溶液呈蓝色。常用无水硫酸铜 白色粉末检验水蒸气或水的存在。
• • • •
(2)化学性质 ①水解性，其水溶液显弱酸性： Cu2＋＋2H2O Cu(OH)2＋2H＋。 ②氧化性，与金属单质反应：Cu2＋＋ Fe===Cu＋Fe2＋。 • ③与强碱反应：Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓。 • ④胆矾受热可失去结晶水变成白色粉末， 过热时，CuSO4会进一步分解出CuO。 • ⑤可溶性铜盐能与H2S或S2－反应生成黑色 的CuS沉淀，它难溶于强酸，常用于Cu2＋的 检验。
• ⑥铜盐的电解：
•
(2008·广东)铜在自然界存在于多种矿石 中：如： 矿石 黄 辉 斑铜 孔雀石 名 铜 铜 矿 称 矿 矿 主要 CuF Cu5F Cu2 CuCO3·Cu(O eS eS 成 S H)2 分 • 请回答下列问题： 2 4 • (1)上表所列铜化合物中，铜的质量百分含 量最高的是 _____________________________________ ___________________________________。
高分子材料加工技术--压制成型
1.2工艺过程
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
2.片状模塑料模压成型
（Sheet Molding Compound. SMC）
2.1 配比：
不饱和聚酯 约20～30％
增稠剂
约 5％
无机填料 40~50%
引发剂
2～3％
脱模剂
0.5～1％
短切玻璃纤维或毡片 适量
2.2 工艺过程
高分子材料成型加工
高分子材料成型加工
三. 模型硫化工艺及硫化条件
工艺过程
混炼胶和橡胶半成品→ 计量→ 加料→ 闭 模→排气 →保压（硫化）→ 脱模→ 制品
这一过程基本上与热固性塑料的模压成型 相同，硫化工艺条件是硫化压力、硫化温 度和硫化时间。
高分子材料成型加工
1.硫化压力 大多数的橡胶制品的硫化是在一定压力下 进行的 一般模压制品的硫化压力为2～4 MPa 胶料流动性差，制品形状复杂，制品表面 花纹细致，结构复杂，厚制品，硫化温度 高，则硫化压力高一些。 太高的硫化压力会加速橡胶分子链的热降 解
高分子材料成型加工
一. 热固性模塑料的成型工艺性能：
1.流动性：热固性模塑料的流动性是指其在受热和受 压情况下充满整个模具型腔的能力。 影响流动性的因素：
压模塑料的性能和组成（分子量、颗粒形状、小分 子物质）
模具与成型条件（光洁度、流道形状、预热）
流动性要适中：
太大：溢出模外，塑料在型腔内填塞不紧，或树脂 与填料分头聚集。
高分子材料成型加工
根据实践经验，在选择模压成型的工艺条 件时，可以从模压压力、温度和时间三者 中先固定一个条件，如按经验选定成型压 力，然后再变化成型的温度和时间，从实 验中找出合理的条件来。
高中化学复合材料
(4)金属不能用来制造复合材料。(
(5)用于制造飞机的镁铝合金既轻便，又结实，属于 复合材料。( 答案：(1)√ ) (2)× (3)× (4)× (5)×
2．下列哪些产品或材料属于复合材料( ①生物陶瓷 鱼竿 ③航天飞机隔热陶瓷瓦 A．① C．①②③ ④航天飞机机身
)
②采用碳纤维增强复合材料制作的钓
既保持了 原材料的 特点，又 使各组分 之间协同 作用，形 成了优于 原材料的 特性。根 据原材料 的不同会 表现不同 的性能
①传统无机非 金属材料主要 有玻璃、水泥、 陶瓷等；②新 实例 型无机非金属 材料包括光导 纤维、高温结 构陶瓷、生物 陶瓷等
①金、银、 铜、钛等； ②铝合金、 钢铁、不锈 钢等
基体：起黏结作用 复合材料 增强体：起骨架作用
3．优点。 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。 4．分类。
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。
基体：合成树脂 组成 增强体：玻璃纤维 性能：具有强度高、密度小、韧性好、耐腐蚀、 耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便 等优良特性 应用：可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、 化工设施、小型建筑等
光导纤维在通讯、能量传输、信息处理、遥测遥控等 方面有重要的应用，但光导纤维是由 SiO2 制成的，D 项 错误。 答案：C
解题归纳 要了解物质的组成， 进一步确定其性质， 特别是同类 物质的通性和个别物质的特性。
下列各材料中属于复合材料的是( A．不锈钢 B．钢化玻璃 C．光导纤维 D．航天器外层的隔热陶瓷瓦 答案：D
传统无机 非金属材 料是以含 形成 硅物质为 原料高温 烧制而成 的
高中化学的复合材料教案
高中化学的复合材料教案
主题：复合材料的性质和应用
教学目标：
1. 了解复合材料的定义和分类；
2. 掌握复合材料的性质和特点；
3. 了解复合材料在生活和工业中的应用。
教学内容：
1. 复合材料的定义和分类；
2. 复合材料的性质和特点；
3. 复合材料的应用领域。
教学重点：
1. 复合材料的定义和分类；
2. 复合材料的性质和特点。
教学难点：
1. 复合材料的应用领域。
教学过程：
一、导入（5分钟）
让学生观察周围的物品，引导他们思考这些物品是由什么材料制成的，是否是复合材料。
二、讲解（15分钟）
1. 介绍复合材料的定义和分类；
2. 分别介绍聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
三、探究（20分钟）
1. 分组讨论，让学生自行搜索复合材料的性质和特点；
2. 指导学生进行实验，比较不同类型的复合材料的强度、硬度、韧性等性质。
四、展示（10分钟）
组织学生展示他们的研究成果，分享不同类型的复合材料的性质和特点。
五、总结（5分钟）
总结本节课学习的内容，强调复合材料的重要性和广泛应用领域。
六、作业（5分钟）
布置作业：了解一个实际应用复合材料的产品，研究其材料组成和性质。
教学反思：
通过本节课的教学，学生能够深入了解复合材料的定义、分类、性质和应用，培养他们的实验和研究能力，提高他们对材料科学的认识和理解。
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5．航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是( B ) A．仿生复合材料 B．陶瓷和纤维复合而成的材料 C．纳米复合材料 D．分子复合材料
6．飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、 尾翼中的复合材料是( A )
A、金属基复合材料 B、树脂基复合材料 C．绝缘基复合材料 D．智能复合材料
2、下列不属于玻璃钢具有的性能的是 ( AB ) A、易碎 B．易燃 C．耐水 D．耐磨
3、下列各项中不能用玻璃钢制造的是( B )
A．餐厅座椅
B、汽车窗玻璃
C、废水管道
D．垃圾桶
4、下列复合材料的分类中，有一种与其他三种
不同的一种是( C) A．金属基复合材料 B、树脂基复合材料 C．颗粒增强复合材料 D．绝缘基复合材料
增强体多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅 纤维。
基体的主要成分有A12O3陶瓷、MgO·Al2O3 陶瓷、Si02陶瓷、A12O3·ZrO2陶瓷、Si3N4 陶瓷、SiC陶瓷等。
特点：纤维增强陶瓷保持了陶瓷耐高温的 特性，增加了陶瓷的韧性。
课堂小结 1、了解复合材料的形成和组成特点。
2、体会物质的元素组成与材料性能的关系。
网球拍、羽毛球拍、钓鱼竿、赛车、赛艇、 滑雪板和冲浪板的材料是什么？
2、碳纤维增强复合材料: 以碳纤维做增强体，合成树脂做基体的 复合材料。
特点：韧性好、强度高且质轻。
三、航空航天领域中的复合材料
1、飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳 体、尾翼中的复合材料：
大多是以纤维为增强体、金属为基体的复合 材料。
“神舟六号”载人飞船穿过大气层时，外 壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温， 是什么材料经受这种考验而使飞船安然无 恙呢？是金属、陶瓷还是塑料？
第三节 复合材料
一、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：复合材料由两部分组成，一部 分称为基体，在复合材料中起黏结作用； 另一部分称为增强体，在复合材料中起骨 架作用。
复合材料会具有哪些优异性能？ 3、特点：复合材料既保持了原有材料的 特性,又使各组分之间协同作用，形成了 优于原材料的特性。
预测复合材料的性能
复合材料
预测
性能
基体材料的 类型
金属 陶瓷
增强体材料
的化学组成 耐酸碱，化学稳定性好，强度高，
C
密度小，韧性好
强度高，抗冲击，绝缘性好，耐
SiO2
热温度低于300℃
合成树脂 SiO2 Al2O3 MgO
耐高温，强度高，导电性好，导 热性好
合成树脂
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
C
耐1600℃以上的高温，强度高，
密度小
二、生产生活中常用的复合材料
垃圾桶、水上滑梯、运输罐、电话亭、 餐桌椅、排水管道的材料是什么？
1、玻璃钢: 以玻璃纤维做增强体、合成树脂做基体的 复合材料。
特点：重量轻、强度高、耐水、耐磨、 耐撞、产品美观及制造方便。
3、列举几种常见的复合材料及其在生产、 生活中的应用。
随堂练习
1、某复合材料的基体是Si3N4陶瓷，增强体是
SiO2纤维。则该复合材料可能具有的性能是D
() A、耐酸碱，化学稳定性好，耐高温,密度小，韧
性好 B、强度高，抗冲击，绝缘性好，不耐高温 C、耐高温，强度高，导电导热性好，不易老化 D、耐高温，强度高，密度小，不耐酸碱腐蚀
作增强体的纤维是碳纤维、硼纤维、碳化硅 纤维和氧化铝纤维等耐热性能好的纤维，其 中应用最广泛的是碳纤维。
作基体的金属用得较多的是铝、镁、钛 等密度小的轻金属。
特点：具有耐高温、强度高、导电性好、 导热性好、不吸湿和不易老化等优点。
2、 航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦： 由纤维做增强体，陶瓷做基体复合而成的 材料。