复合材料结课论文
复合材料课程论文
复合材料学课程作业题目:复合材料学课程学习总结与个人心得学院:化学工程专业:材料化学班级:材料112 学生姓名:胡启立学号: 2011121273 电子邮箱: 936671282@2014 年 6 月复合材料课程学习心得通过本学期对复合材料的学习,我了解到了材料是人类社会进步的物质基础和先导,是人类进步的里程碑。
综观人类发展和材料发展的历史,可以清楚地看到,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。
材料的发展与人类进步和发展息息相关。
二十世纪中后期以来,高分子、陶瓷材料崛起以及复合材料的发展,给人类带来了新的材料和技术革命,楼房可以越盖越高、飞机越飞越快,同时人类进入太空的梦想成为了现实。
下面简单介绍一下本学期对复合材料学习的心得体会。
课上老师绘声绘色的讲解了复合材料的概念: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。
增强体包括碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、金属丝纤维以及有机纤维。
应用很好,例如:加入增强体到基体材料中不仅可以提高材料的强度和刚度,而且可以使其热膨胀系数明显下降。
通过改变复合材料中增强体的含量,可以调整复合材料的热膨胀系数。
例如在石墨纤维增强镁基复合材料中,当石墨纤维的含量达到48% 时,复合材料的热膨胀系数为零,即在温度变化时其制品不发生热变形。
这对人造卫星构件非常重要。
并且结合视频介绍了聚合物基复合材料,金属基复合材料、陶瓷基复合材料、水泥基复合材料、仿生复合材料以及纳米复合材料。
这些复合材料的发展和应用不仅影响着我们的生产生活,而且推动社会的进步,科技的革新,创造出性能更优,更好利用功能更强大的新材料、新产品。
例如:复合材料可以在广泛的温度范围内使用,同时其使用温度均高于复合材料基体。
目前聚合物基复合材料的最高耐温上限为350 摄氏度;金属基复合材料按不同的基体性能,其使用温度在350—1100 摄氏度范围内变动;陶瓷基复合材料的使用温度可达1400摄氏度;而碳碳复合材料的使用温度最高,可高达2800摄氏度。
《无机复合材料》课程论文
《无机复合材料》课程论文最终成绩自评成绩优秀论文题目新型石墨烯复合材料的制备及其在生物领域中的应用学院材料科学与工程年级2014级专业无机非金属材料工程学生姓名李虎学号14089840706指导教师鞠成佳木斯大学新型石墨烯复合材料的制备及其在生物领域中的应用作者:李虎学号:14089840706 班级:无机二班摘要:随着现代生物化学、生物医学的迅速发展,对应用于生物领域的新型材料提出了越来越高的要求。
自从石墨烯材材料被发现以来,由于其具有较大的比表面积,极好的导电性以及良好的生物相容性,在各生物应用领域起到了越来越大的作用。
本文基于石墨烯材料,利用其纳米片带负电的性质,分别与两种无机材料复合,并用于蛋白质的分离及葡萄糖的检测研究。
主要工作如下:1. 通过聚二烯丙基二甲基氯化铵(PDDA)修饰的四氧化三铁(Fe3O4)带正电的性质,与带负电的氧化石墨烯(GO)纳米片自组装,合成了具有核壳结构的 Fe3O4@GO 磁性微球。
经过表征,Fe3O4@GO 材料既具有较强的饱和磁化强度,又具有较大的比表面积,适用于蛋白质的吸附分离。
以牛血清蛋白质为模型,经过吸附分离的实验研究,结果表明该材料对牛血清蛋白具有较大的饱和吸附量,且在磁场存在下分离迅速,其性能优于其它一些磁性复合材料。
2. 利用镍铝水滑石(Ni-Al-LDHs)剥离成纳米片后片层带正电的性质,使其与石墨烯(graphene)纳米片复合,合成 Ni-Al-LDH/Graphene 层状纳米片复合材料。
由于石墨烯的加入,阻碍了水滑石纳米片的堆叠,增加了水滑石的活性位点,且提高了复合材料的导电性。
将该复合材料修饰电极,构筑了葡萄糖传感器,具有优良的电催化性能和检测性能。
且与单独Ni-Al-LDHs 修饰电极构筑的葡萄糖传感器相比,具有较低检测限的同时,具有较高的灵敏度(是其灵敏度的 21.6 倍)。
关键词:石墨烯,自组装,蛋白质吸附,葡萄糖传感器1.1 石墨烯(Graphene)概述人们在1985年发现了富勒烯[1],1991年发现了碳纳米管[2]后,碳材料在物理、化学,生物等领域发挥了越来越大的作用,这也引起了人们对碳材料的种种猜想与假设。
复合材料论文2篇
复合材料论文2篇复合材料是一种由两种或两种以上不同材料按一定方式组合而成的新材料。
它具有优异的性能和广泛的应用领域,如航空航天、汽车制造、建筑材料等。
本文将介绍两篇与复合材料相关的论文,并从不同角度对其进行分析和评价。
第一篇论文的题目是《复合材料的制备方法及性能研究》。
这篇论文主要探讨了复合材料的制备方法以及复合材料的性能研究。
在制备方法研究方面,研究者采用了多种方法,如层叠法、注塑法和压力法等。
通过对比不同方法的制备工艺和性能表现,研究者发现,不同制备方法对复合材料的性能影响较大,而且不同材料组合也会对复合材料的性能产生重要影响。
在性能研究方面,研究者主要关注了复合材料的力学性能、热学性能、电学性能和化学性能等方面。
力学性能的研究表明,复合材料具有高强度、高模量和低密度的特点,适用于高强度和轻量化的领域。
热学性能的研究发现,复合材料具有良好的导热性能和热膨胀系数,适用于高温和隔热材料。
电学性能的研究显示,复合材料具有优异的导电性能和绝缘性能,适用于电子器件领域。
化学性能的研究表明,复合材料具有优异的耐腐蚀性能和耐化学试剂性能,可以应用于化学工业和制药工业等领域。
综上所述,《复合材料的制备方法及性能研究》这篇论文通过对复合材料的制备方法和性能研究进行全面深入的探讨,拓宽了复合材料研究的视野,为复合材料的应用和发展提供了重要的理论依据和技术支持。
第二篇论文的题目是《复合材料在航空航天领域的应用研究》。
这篇论文着重研究了复合材料在航空航天领域的应用。
航空航天领域对材料的要求非常高,需要具备较高的强度、刚度和耐热性。
传统的金属材料在这些方面存在一定的局限性,而复合材料正是满足这些要求的理想选择。
研究者在论文中详细阐述了复合材料在航空航天领域的两个关键应用:飞机结构和航天器热控制。
在飞机结构方面,研究者通过对比传统金属结构和复合材料结构的性能,发现复合材料具有更高的强度和刚度,并且重量更轻,能够显著降低飞机燃油消耗。
毕业论文 复合材料的发展和应用
毕业论文复合材料的发展和应用题目复合材料的发展和应用专业材料工程技术目录1 绪论1.1 什么是复合材料1.2 复合材料的组成1.3 复合材料的发展历程1.4 复合材料的分类1.5复合材料的应用方向2 当前复合材料的发展和应用2.1当前复合材料的发展2.2复合材料的应用2.3复合材料的组合分类、组成与应用2.3.1组合与分类2.3.1.1复合材料系统组合表2.3.1.2分类2.3.2组成与特性2.3.2.1概述2.3.2.2组成2.3.3特性2.3.3.1一般特性2.3.3.2一般性能特点3 先进树脂基复合材料的发展和应用3.1什么是先进树脂复合材料3.2先进树脂的发展方向和应用3.2.1向高性能化、高减重效率方向发展3.2.2 重视制造技术研究、生产条件改造和综合配套技术协调发展3.2.3重点开发低成本的技术3.2.4强调复合材料一体化综合技术的发展3.2.5重视热塑性复合材料的研究和应用4 热塑性纤维复合材料的发展和应用4.1塑性纤维复合材料的特点4.2塑性纤维复合材料的发展和应用4.3复合材料的填料和增强材料的市场概况4.3.1各种填料和增强材料的的市场份额4.3.2主要填料和增强纤维的价格4.3.3天然纤维的市场需求4.3.4天然纤维的市场份额5 透光复合材料5.1透光复合材料的定义和种类5.2透光复合材料的特点6 三维机织复合材料的发展和应用6.1二维编织复合材料的应用6.2三维机织复合材料6.3三维机织复合材料的应用1 绪论1.1什么是复合材料复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。
各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。
1.2复合材料的组成复合材料的组成包括基体和增强材料两个部分。
非金属基体主要有合成树脂、碳、石墨、橡胶、陶瓷;金属基体主要有铝、镁、铜和它们的合金;增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维等有机纤维和碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝及硬质细粒等。
高分子基复合材料 课程论文
J I A N G S U U N I V E R S I T Y高分子基复合材料课程论文颗粒增强铝基复合材料制备及成形技术研究现状Research Status on Preparation and Forming Process for Particle Reinforced Aluminum Matrix Composite学院名称:材料科学与工程学院专业班级:复合材料1002学生姓名:许建达任课老师姓名:朱脉勇2013年12月摘要文章介绍了目前颗粒增强铝基复合材料的性能和制备工艺及成形技术,例举了颗粒增强铝基复合材料的应用现状,指出其发展前景。
关键词:颗粒增强铝基复合材料;制备工艺;成形技术;应用;前景ABSTRACTParticle reinforced aluminum matrix composite is one of the most promising materials. The present preparation Process and forming process was introduced, Examples of the application of particle reinforced aluminum matrix composites, points out its development prospect.Key words:particle reinforced aluminum matrix composites; preparation process;forming process;applications; prospects目录第一章颗粒增强铝基复合材料介绍 (1)1.颗粒增强铝基复合材料简介 (1)2.颗粒增强铝基复合材料性能优势 (1)第二章颗粒增强铝基复合材料的制备方法 (2)1制备及成形工艺 (2)1.1搅拌制备法 (2)1.2原位反应制备法 (2)1.3挤压铸造法 (3)1.4离心铸造法 (3)1.5压力铸造法 (4)1.6粉末冶金法 (4)1.7喷射沉积法 (4)1.8浸渗法 (4)第三章先进的制造方法介绍 (5)2先进制造方法 (5)2.1凝固与成形一体化技术 (5)2.2半固态成形技术 (5)2.3快速成形技术 (5)2.4铸造-倾析-铸造技术(简称CDC) (6)第四章颗粒增前铝基复合材料的应用 (6)4.1颗粒增强铝基复合材料的应用 (6)4.1.1航空、航天及军事工业应用 (6)4.1.2汽车工业及其它民用工业的应用 (6)4.1.3在核能领域 (6)4.1.4在交通运输领域 (7)第五章颗粒增强铝基复合材料的展望 (7)参考文献: (7)第一章颗粒增强铝基复合材料介绍1.颗粒增强铝基复合材料简介颗粒增强铝基复合材料具有密度小,比强度、比刚度高,剪切强度高,热膨胀系数低,热稳定性和导热、导电性能良好,以及抗磨耐磨性能和耐有机液体和溶剂侵蚀优良等一系列优点。
复合材料论文
复合材料论文复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优良的综合性能,被广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑领域等。
本文将从复合材料的定义、分类、制备工艺以及应用领域等方面进行探讨。
首先,复合材料的定义是指由两种或两种以上的材料组合而成的新材料,具有优良的综合性能。
复合材料的组合可以是有机与无机材料的组合,也可以是不同种类的有机材料的组合,如树脂与纤维的组合。
由于复合材料具有优异的性能,如高强度、高刚度、耐腐蚀等特点,因此在航空航天、汽车制造、建筑领域有着广泛的应用。
其次,复合材料可以根据其组成材料的性质和相互作用的方式进行分类。
按照组成材料的性质,可以将复合材料分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层合复合材料。
而根据相互作用的方式,又可以将复合材料分为增强相和基体相。
不同种类的复合材料具有不同的特点和应用领域,因此在实际应用中需要根据具体情况进行选择。
复合材料的制备工艺主要包括预浸料法、手工层叠法、自动层叠法等。
预浸料法是将纤维材料浸渍在树脂基体中,然后在模具中进行成型。
手工层叠法是将预先浸渍好的纤维层手工层叠在一起,再进行固化成型。
自动层叠法则是利用机械设备进行自动层叠和成型。
不同的制备工艺适用于不同的复合材料,选择合适的制备工艺可以提高复合材料的生产效率和质量。
最后,复合材料在航空航天、汽车制造、建筑领域有着广泛的应用。
在航空航天领域,复合材料可以用于制造飞机机身、发动机部件等,能够减轻飞机的重量,提高飞行性能。
在汽车制造领域,复合材料可以用于制造车身、悬挂系统等部件,能够提高汽车的安全性和燃油经济性。
在建筑领域,复合材料可以用于制造建筑结构材料、装饰材料等,能够提高建筑的耐久性和美观性。
综上所述,复合材料具有优良的综合性能,广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑领域。
通过对复合材料的定义、分类、制备工艺以及应用领域的探讨,可以更好地了解复合材料的特点和应用前景。
希望本文能够为复合材料的研究和应用提供一定的参考价值。
复合材料课程论文(DOC)
研究生课程论文《先进复合材料制造技术》课程名称复合材料制造技术姓名唐光道学号**********专业材料加工工程任课教师李四中开课时间2012年上学期教师评阅意见:论文成绩评阅日期课程论文提交时间:年月日先进复合材料制造技术摘要:近年来,各种复合材料制备技术日益更新,从陶瓷基复合材料、金属基复合材料到聚合物基复合材料,各种制备技术都得到了很大改善,使得复合材料的性能和应用得到了显著提高,。
本文综述陶瓷基复合材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料等几种重要的制备方法以及应用。
关键词:先进,复合材料,制造技术。
1. 前言复合材料(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[1]。
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。
纳米复合材料以树脂、橡胶、陶瓷和金属等基体为连续相,以纳米尺寸的金属、半导体、刚性粒子和其他无机粒子、纤维、纳米碳管等改性为分散相,通过适当的制备方法将改性剂均匀性地分散于基体材料中,分散相尺寸至少有一维(直径、长度、宽度或厚度)小于100nm的复合材料。
纳米复合材料结构的设计,纳米复合材料功能的设计都是研究热点。
2. 陶瓷基复合材料2.1纤维增强陶瓷基复合材料的介绍工程陶瓷的开发是目前国内外甚为重视的新型材料研究领域。
纯陶瓷材料因其脆性,不能满足苛刻条件下的使用要求。
因此,目前广泛采取增韧技术来提高陶瓷的使用性能。
纤维和晶须增韧陶瓷是一类有效的方法。
用纤维来增韧陶瓷的技术是十年代以后开始的,最初是用碳纤维增强陶瓷,八十年代以来又开发了用陶瓷纤维和晶须增韧陶瓷,增韧效果不断取得进展,增韧技术也不断有所创新。
中南大学复合材料论文
CENTRAL SOUTH UNIVERSITY《复合材料界面及应用》课程论文题目碳纤维及碳纤维复合材料研究现状学生姓名学号指导教师学院材料科学与工程学院专业材料学碳纤维及碳纤维复合材料研究现状摘要简述了碳纤维及其复合材料的基本结构性质、发展趋势及现状以及应用。
关键词:碳纤维复合材料研究现状1 引言碳纤维是纤维状的碳材料,其化学组成中碳元素占总质量的90%以上,是20世纪60年代开发成功的一种高强度、高模量材料,广泛应用于航空航天、体育休闲用品和一般工业领域,被誉为21世纪最有生命力的新型材料。
碳纤维可采用聚丙烯腈纤维(PAN纤维)、沥青纤维、粘胶纤维或木质素纤维等经过氧化、低温碳化、高温碳化而制成。
由PAN纤维制得的碳纤维,生产工艺较其它方法简单,产品的力学性能良好,因此得到了迅速发展[1,2]。
碳纤维具有低密度、高强度、高模量、耐高温、耐腐蚀、自润滑、导电/导热性能好、热膨胀系数低和生体相容性好等特点,是目前唯一能在2 200 ℃以上(在真空或惰性环境下)保持高温强度的增强纤维,其强度随温度的升高(2 200 ℃以前)而增大。
碳纤维诸多的优异性能,使其成为制备各种结构和功能性复合材料的重要原材料。
碳纤维复合材料主要是指碳纤维增强聚合物基复合材料和碳纤维增强碳基复合材料,目前的研究方向主要是提高性能、降低成本。
其广泛应用于航空航天、军工、风电叶片和体育器材等领域[3,4]。
2011 年全球碳纤维总用量45 800 t,其中航空航天占15%,工业(含风能)占65%,消费品/运动器材占20%;中国大陆碳纤维用量11 000 t,占全世界1/4,其中文体占60%,工业与能源占25%,建筑结构补强占10%,航空航天及军工占5%。
2 碳纤维及其复合材料研究现状2.1 碳纤维的性质及结构碳纤维具有其他材料无法与其比拟的许多优异性能。
主要表现以下几点:碳纤维密度小(1.7~2.0g/cm3),制成的构件减轻效果十分明显;抗拉强度高(3~7GPa),拉伸模量高(200~650GPa);耐疲劳、耐磨损,具有优异的振动衰减性;热膨胀系数小(0~1.1×10-6/K),热导率大(10~160W/m);耐腐蚀,在惰性环境中的耐热性十分优异;导电性优异(5~17μΩ.m)。
复合材料毕业论文
复合材料毕业论文复合材料毕业论文随着科技的不断进步和工业的快速发展,复合材料作为一种新型材料,逐渐引起了人们的关注和重视。
复合材料由两种或两种以上的材料组成,通过复合工艺制成,具有优异的性能和广泛的应用领域。
本篇文章将从复合材料的定义、分类、制备方法以及应用前景等方面进行探讨。
首先,复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。
这些材料可以是金属、陶瓷、塑料等,通过复合工艺将它们结合在一起,形成新的材料。
复合材料的组成可以是纤维增强材料和基体材料的组合,也可以是不同种类的纤维增强材料的组合。
复合材料的制备过程需要经过层压、注塑、浸渍等工艺,以保证材料的均匀性和稳定性。
其次,复合材料可以根据其组成和结构进行分类。
最常见的分类方式是根据增强材料的类型进行划分,包括纤维增强复合材料和片层增强复合材料。
纤维增强复合材料是指将纤维材料(如玻璃纤维、碳纤维等)与基体材料(如树脂、金属等)结合在一起制成的材料。
片层增强复合材料则是指将两种或两种以上的材料通过层压工艺结合在一起,形成多层结构的材料。
然后,复合材料的制备方法有多种。
其中,最常用的方法是层压法和注塑法。
层压法是将预先制备好的纤维增强材料和基体材料按照一定的比例叠加在一起,然后通过热压或冷压的方式加固,使其形成坚固的复合材料。
注塑法则是将纤维增强材料和基体材料混合后,通过注塑机将混合物注入模具中,经过加热和冷却后形成所需的复合材料。
最后,复合材料在各个领域都有广泛的应用前景。
在航空航天领域,复合材料可以用于制造飞机的机身、翼面等部件,具有重量轻、强度高的特点,可以提高飞机的性能和燃油效率。
在汽车工业中,复合材料可以用于制造车身和零部件,可以减轻汽车的重量,提高车辆的燃油经济性和安全性。
此外,复合材料还可以应用于建筑、电子、医疗等领域,为各行各业带来更多的发展机遇。
综上所述,复合材料作为一种新型材料,具有广泛的应用前景和发展空间。
通过深入研究和不断创新,我们可以进一步发掘复合材料的潜力,为各个领域的发展做出更大的贡献。
碳纤维复合材料论文
碳纤维复合材料论文第一篇:碳纤维复合材料论文碳纤维复合材料摘要一、碳纤维复合材料的概况二、碳纤维复合材料的结构三、碳纤维复合材料的用途四、碳纤维复合材料的优势五、碳纤维的产业六、结论1、概况在复合材料大家族中,纤维增强材料一直是人们关注的焦点。
自玻璃纤维与有机树脂复合的玻璃钢问世以来,碳纤维、陶瓷纤维以及硼纤维增强的复合材料相继研制成功,性能不断得到改进,使其复合材料领域呈现出一派勃勃生机。
下面让我们来了解一下别具特色的碳纤维复合材料。
2、结构碳纤维主要是由碳元素组成的一种特种纤维,其含碳量随种类不同而异,一般在90%以上。
碳纤维具有一般碳素材料的特性,如耐高温、耐摩擦、导电、导热及耐腐蚀等,但与一般碳素材料不同的是,其外形有显著的各向异性、柔软、可加工成各种织物,沿纤维轴方向表现出很高的强度。
碳纤维比重小,因此有很高的比强度。
碳纤维是由含碳量较高,在热处理过程中不熔融的人造化学纤维,经热稳定氧化处理、碳化处理及石墨化等工艺制成的。
碳纤维是一种力学性能优异的新材料,它的比重不到钢的1/4,碳纤维树脂复合材料抗拉强度一般都在3500Mpa以上,是钢的7~9倍,抗拉弹性模量为23000~43000Mpa亦高于钢。
因此CFRP的比强度即材料的强度与其密度之比可达到2000Mpa/(g/cm3)以上,而A3钢的比强度仅为59Mpa/(g/cm3)左右,其比模量也比钢高。
3、用途碳纤维的主要用途是与树脂、金属、陶瓷等基体复合,制成结构材料。
碳纤维增强环氧树脂复合材料,其比强度、比模量综合指标,在现有结构材料中是最高的。
在密度、刚度、重量、疲劳特性等有严格要求的领域,在要求高温、化学稳定性高的场合,碳纤维复合材料都颇具优势。
碳纤维是50年代初应火箭、宇航及航空等尖端科学技术的需要而产生的,现在还广泛应用于体育器械、纺织、化工机械及医学领域。
随着尖端技术对新材料技术性能的要求日益苛刻,促使科技工作者不断努力提高。
复合材料论文
复合材料论文
复合材料在现代工程领域中扮演着重要的角色,因为它
们具有优异的力学性能和耐腐蚀性。
本论文将详细讨论复合材料的制备、性能和应用领域。
首先,复合材料的制备方法有多种。
其中最常见的方法
是层叠法和浸渍法。
层叠法是将不同的材料片层叠放置,并使用粘合剂将其固定在一起。
浸渍法则是将纤维浸渍在树脂中,然后固化形成复合材料。
不同的制备方法会对复合材料的性能产生影响。
其次,复合材料具有许多优异的性能。
首先,复合材料
具有高强度和刚度,这使得它们在工程结构中能够承受高载荷。
其次,复合材料具有优异的耐热性和耐腐蚀性,使其在高温和腐蚀环境下能够保持良好的性能。
此外,复合材料还具有较低的密度,使得它们在航空航天和汽车工业中特别受到青睐。
最后,复合材料在各个领域都有广泛的应用。
在航空航
天领域,复合材料被广泛应用于飞机的机翼和机身结构中,以减轻重量并提高飞行性能。
在汽车工业中,复合材料被用于制造车身和零部件,以提高燃油效率和碰撞安全性。
此外,复合材料还在建筑和体育器材等领域中得到广泛应用。
综上所述,复合材料是一种具有优异性能并在多个领域
中得到广泛应用的材料。
本论文详细讨论了复合材料的制备方法、性能和应用领域,希望能对读者对复合材料有更深入的了解。
如果读者想要进一步学习复合材料的相关知识,可以参考相关的学术文献和专业书籍。
复合材料论文
复合材料论文标题:复合材料在航空航天领域中的应用摘要:随着航空航天领域的发展,对材料性能和结构轻量化的要求越来越高。
复合材料由于其优异的物理和机械性能,在航空航天领域中得到了广泛的应用。
本文主要介绍了复合材料的概念、特点、制备工艺以及在航空航天领域中的应用,并展望了未来的发展方向。
一、引言复合材料是由两种或两种以上的材料组成的新材料,其组分之间具有明显的界面。
与传统的金属材料相比,复合材料具有高比强度、高比刚度、抗热膨胀性好等优点,因此被广泛应用于航空航天领域。
二、复合材料的特点复合材料是由纤维增强体和基质组成。
纤维增强体可以是碳纤维、玻璃纤维、聚合物纤维等,基质可以是金属、陶瓷、聚合物等。
复合材料具有以下特点:1. 高比强度和高比刚度:纤维增强体的高强度和高模量使得复合材料具有更高的比强度和比刚度。
2. 优良的耐热性:复合材料具有较低的热膨胀系数,能够在高温环境下保持稳定性。
3. 轻重比低:由于纤维增强体的重量较轻,所以复合材料具有较低的轻重比。
4. 良好的防腐蚀性能:复合材料不易受到腐蚀,能够在恶劣的环境下保持良好的性能。
三、复合材料的制备工艺复合材料的制备过程包括预浸料制备、增强体层叠、定型成型和固化等步骤。
其中,预浸料制备是关键步骤之一,它决定了复合材料的性能和质量。
预浸料是由纤维增强体和树脂基质组成的混合物。
在预浸料制备过程中,首先要对纤维进行表面处理,以提高其与树脂基质之间的粘接性能。
然后将经过处理的纤维和树脂混合,在真空条件下进行浸渍,使树脂充分渗透到纤维中。
最后,将浸渍后的纤维堆叠成所需的形状,经过固化加热,形成最终的复合材料。
四、复合材料在航空航天领域中的应用复合材料在航空航天领域中的应用非常广泛。
它可以用于制造飞机的机身、翅膀、舵面等部件,可以用于制造火箭的燃烧室、液氧箱等部件。
复合材料具有高强度、耐疲劳、耐腐蚀等优点,可以提高飞机和火箭的性能和可靠性。
五、未来发展方向复合材料在航空航天领域的应用还有很大的潜力。
复合材料与工程毕业论文文献综述
复合材料与工程毕业论文文献综述1. 引言复合材料是由两种或两种以上不同原料相互结合而成的材料,具有优异的力学性能、热学性能和耐腐蚀性能,广泛应用于航天航空、汽车、能源、建筑等领域。
本文将通过对复合材料与工程领域相关文献的综述,对复合材料在工程应用中的重要性和最新研究进展进行探讨。
2. 复合材料的种类及特性2.1 纤维增强复合材料纤维增强复合材料以不同类型的纤维为增强体,如碳纤维、玻璃纤维和有机纤维等,结合树脂基体形成。
这种材料具有高强度、高刚度和轻质化等特点,适用于航空航天、汽车制造等领域。
2.2 层状复合材料层状复合材料由不同类型的层状结构组成,如层状陶瓷、层状金属和层状聚合物等。
这种材料具有优异的导热性能、机械性能和隔热性能,广泛应用于电子器件、热管理和保温材料等领域。
2.3 颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料以颗粒状增强体(如陶瓷颗粒、金属颗粒或聚合物颗粒)与基体相结合。
这种材料具有良好的耐磨损性、耐冲击性和导电性能,常用于制造摩擦材料、电导材料和磁性材料等应用。
3. 复合材料在工程领域的应用3.1 航空航天领域复合材料在航空航天领域具有广泛的应用,例如飞机结构、导弹外壳和发动机零部件等。
其优异的强度和轻质化特性可以提高飞机的燃油效率和飞行性能,降低运营成本。
3.2 汽车工程领域复合材料在汽车领域的应用越来越受到关注,主要用于汽车车身、底盘和内饰等部位。
通过使用复合材料可以降低汽车的整体重量,提高汽车的燃油经济性、安全性和驾驶舒适性。
3.3 建筑领域复合材料在建筑领域的应用主要包括结构材料、保温材料和装饰材料。
这些材料具有优异的抗震性能、耐久性和隔热性能,可以提高建筑物的整体性能和质量。
4. 复合材料工程研究的发展趋势4.1 复合材料的多尺度建模与设计随着材料科学和计算机技术的不断发展,多尺度建模与设计成为复合材料研究的重要方向。
通过在宏观、中观和微观尺度上对复合材料进行建模和仿真,可以更好地理解其力学性能和破坏机制,为工程应用提供理论基础和设计指导。
复合材料毕业论文
复合材料毕业论文在当今科技不断发展的时代,为了满足人们对于轻量化、高强度、高性能等方面的需求,复合材料逐渐成为了热门领域。
复合材料以其独特的性质、优越的性能和广泛的应用前景,受到越来越多的工业界和学术界的关注和研究。
本文将着重探讨复合材料的优点、制备方法以及其在实际工程中的应用。
一、复合材料的优点1、轻质高强传统的金属材料如铝、钢等,虽然具有一定的强度和耐用性,但是其密度往往较大,这往往限制了其在轻量化方面的应用。
而复合材料作为轻质高强的材料,具有很高的强度和刚度,同时密度较小,可以在各种领域中发挥重要作用,如航空航天、汽车、运动器材等领域。
2、多功能性复合材料的制备技术多样,使其能够被用于各种应用领域。
例如,在航空领域,复合材料用于制造部件具有良好的氧化稳定性,并且重量轻、强度高、防腐蚀、抗磨损、吸声等特性,广泛应用于飞机结构中。
在医疗器械中,生物兼容性好的复合材料可以替代金属探针,用于医疗方面。
3、设计自由度高由于复合材料的制备方式与传统材料有所不同,因此可以根据需求进行设计,轻松制造出各种形状、尺寸和性能的产品。
此外,在制造过程中,可以将各种材料进行组合,进一步扩大复合材料的设计自由度,使制品更具有多样性。
二、复合材料制备方法目前制备复合材料的方式有很多种,包括层叠法、注塑法、模塑法、纤维绕制法和注射成型法等。
以下分别介绍几种常用方法。
1、层叠法层叠法是一种常见的复合材料制备方法。
其主要原理是将预先制备好的两种或多种材料逐层叠合,运用压力和温度使其固化,制成复合材料。
这种方法用于制作的复合材料轻量、强度高、阻燃、电绝缘等性能优良,广泛应用于航空航天、汽车、运动器材等领域。
2、注塑法注塑法是一种在高温下将两种或多种材料进行混合并注入模具中,然后通过压实和固化制成成型产品。
这种方法主要用于制造复材的零件小型化、形状复杂和生产效率高等方面,近年来在电气电子、医疗等产品也有了广泛的应用。
3、模塑法模塑法是一种将预制玻璃纤维布置于模具中,用树脂浸润后用高温高压处理而形成的方法,其特点是成型速度快,材料组织紧密,抗裂纹能力、强度和耐久性高。
复合材料结课论文
石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展摘要石墨烯和碳纳米管都是纳米尺寸的碳材料,这些材料与其他材料相比具有极大的比表面积、良好的导电性以及优秀的机械性能等特性。
选择合适的方法制备出石墨烯/碳纳米管复合材料,它们之间可以产生一种协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而这种复合材料在很多领域有着极大的应用前景。
本文以石墨烯/碳纳米管复合材料为综述对象,详细地介绍了它的制备、应用等方面的进展,同时也对其发展前景进行了展望,使得该复合材料向其它领域延伸和扩展。
关键词石墨烯;碳纳米管;复合材料;结构;制备方法;应用;研究现状Progress of Preparation and Application of Graphene/Carbon Nanotube Composite MaterialsAbstract Graphene and carbon nanotubes are nanoscale carbon materials,these materials compared with other materials has a great specific surface area,good electrical conductivity and excellent mechanical properties.Choose the appropriate method of graphene/carbon nanotube composite materials,it can produce a synergistic effect between them,the various physical and chemical performance is enhanced,thus this kind of composite material has a great application prospect in many fields.Based on graphene/carbon nanotube composite materials for review object,its preparation and application were introduced in detail,the progress of its development foreground is prospected at the same time,makes the composite material extend and expand to other areas.Keywords graphene;carbon nanotube;composite;structure;preparation methods;application;research status碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)是常见的材料,分别在1991年和2004年被发现,并且从材料发现一直受到人们的重视。
复合材料论文
复合材料论文引言本论文旨在就复合材料的概念、特性以及应用进行探讨。
复合材料是一种由两种或两种以上不同材料组合而成的材料,具有独特的性能和特点。
复合材料的定义与分类复合材料是由两种或两种以上不同的材料按照一定的比例和规律组合而成的新材料。
根据成分和结构的不同,复合材料可以分为无序型、有序型和杂化型。
无序型复合材料的成分分散无序,如弥散复合材料;有序型复合材料成分有规则地分布,如层合复合材料;而杂化型复合材料则由多种基材组合而成。
复合材料的特性复合材料具有许多优越的特性,包括高强度、低密度、良好的抗腐蚀性、优异的热性能和电性能等。
这些特性使得复合材料在各个领域具有广泛的应用潜力。
复合材料的应用由于复合材料具有独特的性能,它在各个领域中得到广泛应用。
在航空航天领域,复合材料被广泛用于制造飞机和航天器的结构件,以提高其强度和耐久性。
在汽车工业中,复合材料可以用于汽车车身和零部件的制造,以降低车辆的重量并提高燃油效率。
此外,复合材料还在建筑、医疗器械、体育用品等领域中有着重要的应用。
结论复合材料作为一种新型材料,具有多种优越特性和广泛的应用领域。
随着科学技术的不断进步,复合材料的研究和应用将会得到更大的发展和推广。
这将为我们创造更多的机会和挑战,促进科技的进步和社会的发展。
以上就是本论文对于复合材料的概念、特性以及应用的论述。
希望本文能对读者们对复合材料有更深入的了解和认识。
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石墨烯/碳纳米管复合材料的制备及应用进展摘要石墨烯和碳纳米管都是纳米尺寸的碳材料,这些材料与其他材料相比具有极大的比表面积、良好的导电性以及优秀的机械性能等特性。
选择合适的方法制备出石墨烯/碳纳米管复合材料,它们之间可以产生一种协同效应,使其各种物理化学性能得到增强,因而这种复合材料在很多领域有着极大的应用前景。
本文以石墨烯/碳纳米管复合材料为综述对象,详细地介绍了它的制备、应用等方面的进展,同时也对其发展前景进行了展望,使得该复合材料向其它领域延伸和扩展。
关键词石墨烯;碳纳米管;复合材料;结构;制备方法;应用;研究现状Progress of Preparation and Application of Graphene/Carbon Nanotube Composite MaterialsAbstract Graphene and carbon nanotubes are nanoscale carbon materials,these materials compared with other materials has a great specific surface area,good electrical conductivity and excellent mechanical properties.Choose the appropriate method of graphene/carbon nanotube composite materials,it can produce a synergistic effect between them,the various physical and chemical performance is enhanced,thus this kind of composite material has a great application prospect in many fields.Based on graphene/carbon nanotube composite materials for review object,its preparation and application were introduced in detail,the progress of its development foreground is prospected at the same time,makes the composite material extend and expand to other areas.Keywords graphene;carbon nanotube;composite;structure;preparation methods;application;research status碳纳米管(CNT)和石墨烯(Graphene)是常见的材料,分别在1991年和2004年被发现,并且从材料发现一直受到人们的重视。
碳纳米管属于一种结构相对特殊的一维量分子材料,该材料直径能够做到纳米级别,轴向尺寸为微纳米级,管的两端均为封口,保证碳纳米管材料具有足够的强度,石墨烯:各种石墨形体之母见图。
石墨烯:各种石墨形体之母石墨烯和碳纳米管在电力学和力学等方面具有类似的性质,但是这两种材料由于结构不尽相同,其表现出现的性能也存在一定差异。
碳纳米管和石墨烯均为优良的一维和二维材料,它们能够体现出一维和二维的不同向异性。
为了进一步提高不同材料的优点,人们开始将石墨烯和碳纳米管结合形成复合材料,从而形成三维网状结构,这种复合材料的性能显著优于任何一种材料。
1石墨烯/碳纳米管复合材料的几种特殊结构1.1三维柱状结构由于碳纳米材料碳平面间具有极强的共价键而在横向层与层之间的范德华力却相对较弱,导致面外导电性受到限制,从而影响碳材料整体的导电能力。
由此可以设想,如果使垂直排列的碳纳米管以完美的共价键连接在两层平行的石墨烯层间,即组成三维柱状结构,将会使该复合材料的电学性能和机械性能得到巨大的提高。
理论研究已经证明该三维柱状结构具有极强的导电性和机械性能,巨正则Monte Carlo(GCMC)模拟证明该三维柱状结构在掺杂锂阳离子后具有很好的储氢能力。
Roy等用理论证明该三维柱状结构的导热性受最小柱间距和碳纳米管柱的长度的控制。
1.2石墨烯带螺旋插入或包裹碳纳米管当石墨烯的长径比足够大时,可以自发地折叠成多折结构或者螺旋结构,有人通过分子动力学模拟证明了石墨烯纳米带可以螺旋插入和包裹碳纳米管形成螺旋结构,这种结构已经非常接近在大自然中发现的螺旋线,衰减的势能表明该过程是自发进行的。
经过分析可知,石墨烯纳米带与碳纳米管间的范德华作用、π-π共轭作用以及石墨烯开放边缘碳原子的悬浮的σ-轨道都对这种独特的现象产生影响。
两条石墨烯带可以形成一种类似于DNA的双螺旋结构,这种螺旋过程与碳纳米管的直径和手性以及石墨烯的宽度有关。
此外,他们还提到了把石墨烯带的自发地包裹和插入现象应用于药物供给以及制备新的纳米级功能设备的构想。
2石墨烯/碳纳米管复合材料的制备方法2.1化学气相沉积法2.1.1常规化学气相沉积方法化学气相沉积法(CVD)制备石墨烯/碳纳米管复合材料的通常步骤是:首先在铜箔或硅片等基底上面沉积一层石墨烯薄膜,之后在石墨烯薄膜上面再旋涂或电子束蒸镀一层催化剂(通常是金属颗粒)。
然后再利用CVD法在催化剂表面直接生长一层碳纳米管,最后采用化学腐蚀法来合理去除铜箔等基底,这样就可以得到石墨烯/碳纳米管复合薄材料。
2.1.2等离子体增强法等离子体增强法(PECVD)就是在常规CVD的基础上形成的制备方式,其具体原理是:借助微波或者是射频等,让具有薄膜组成原子的气体进行离子化,离子化后具有很高的活性,容易发生反应,在基片上面渐渐沉积出薄膜。
同时由于离子化后的气体可以对催化剂颗粒进行刻蚀,从而得到更加均匀与更加细小的石墨烯和碳纳米管。
和常规CVD法相比较,PECVD法因为反应活性高,不仅可以在较低的温度下进行化学气相沉积,而且其沉积速度快,成膜质量好,不易龟裂,因而最近越来越多的学者利用PECVD法来制备石墨烯/碳纳米管复合材料。
2.2逐层沉积法逐层沉积法(LBL)是利用逐层交替沉积的原理,利用溶液当中存在的目标化合物和基片表面功能基团之间的弱相互作用(如静电引力、氢键等)或者是强相互作用(如化学键)来驱使相关目标化合物主动在基板上缔合组成性能稳定、结构完整,并且存在一些特殊功能薄膜的技术。
LBL法的突出优点在于只需改变电解溶液的离子强度和调节溶液的PH值,就能改变组装膜内吸附分子的链结构和组装膜的表面结构,可以有效调控石墨烯碳纳米管复合膜的厚度。
2.3电脉沉积法电脉沉积法是非常经济、并且在应用上也非常广泛的一种沉积技术,其主要原理是:在胶体溶液中对电极施加电压的时候,带电胶体粒子逐渐移到电极表面放电,从而形成沉积层。
因为其潜在应用价值,在全部沉积方式中,电泳沉积被相关人员认为是最吸引人的一种制备方式之一。
目前,电泳沉积法逐渐被广泛地应用在导电基片的沉积薄膜上,并且利用这种方法制作出来的薄膜具有很多优点,例如其均质、性好、沉积速率比较高、膜厚易控并且不需要添加粘接剂等。
2.4自组装合成法自组装合成石墨烯/碳纳米管复合材料,重点是利用静电力让碳纳米管能够吸附于采用聚乙烯亚胺进行修饰的石墨烯表面。
相对于传统的自组装方法来说,两种碳基材料实施旋涂制备出来的石墨烯/碳纳米管复合膜中存在的石墨烯片会出现过于堆积的情况,使得可控性非常低。
而凭借聚乙烯亚胺做稳定剂,利用肼来还原氧化石墨,得到石墨烯,然后将其引入可溶性相关带电聚合链聚乙烯亚胺修饰在石墨烯材料的表面上,能够让石墨烯材料进行均匀地扩散,并且石墨烯片上存在的吸附性的聚乙烯亚胺阳离子,还能够提升石墨烯材料实际的可溶性以及分散性,同时能够和其他带电负荷的纳米材料进行连续自组装,实现对膜实际厚度的控制。
2.5非化学合成法非化学法合成石墨烯/碳纳米管的复合材料,把氧化石墨烯胶体和碳纳米管悬浮液之间进行混合,在冰浴当中进行超声降解2h,从而得到石墨烯/多壁碳纳米管的复合物,凭借膜滤器使混合物进行真空过滤成膜,然后在60℃之下进行真空干燥12h。
把干燥后的氧化石墨烯/碳纳米管膜放在管式炉当中,在300℃、H2气保护之下进行加热2h,在此过程当中把混合物内部的氧化石墨烯逐渐还原成相关的石墨烯纳米片,从而制得石墨烯/碳纳米管复合材料。
3石墨烯/碳纳米管复合材料的应用目前,对于石墨烯碳纳米管复合材料而言使用相对较多,常见的包括:超级电容、光电转换器件储能电池等,使得该材料在日常应用中发挥了重要的作用,具体如下几点。
(1)超级电容。
超级电容器的储能密度、稳定性以及可使用性等性能等取决于电极材料的性能。
近年来,随着商业化的不断加剧,活性炭电极材料超级电容器的比能量能够达到0.2~20Wh/kg,其远低于镍氢电池的60~80 Wh/kg以及锂离子电池的100~120Wh/kg。
其原因主要在于活性炭的比表面积的利用率相对较低。
基于石墨烯/碳纳米管复合材料的双电层电容器则能够解决上述问题。
该材料能够在高扫描速率下仍然存在较高的比电容,能提供更多的电子运输通道,使得其导电性更加出色。
并且该复合材料的电极比电容能够达到385F/g,该材料能够通过氧化还原反应进行能量的储存,并且该材料对环境的污染相对较少,属于一种新兴的储能材料。
(2)光电转换器件。
石墨烯碳纳米管复合材料在光电转换器中也得到广泛的应用,且该材料更多的用于电极材料,尤其是采用石墨烯碳纳米管复合材料制备的透明导电电极,它能够在发光器件、太阳能电池能领域中均得到较多的应用。
由于石墨烯碳纳米管复合材料能够发挥不同材料之间的协同作用,使得石墨烯碳纳米管复合材料制备对电极比单独一种材料制备对电极得到的染料敏化太阳能电池性能好。
该材料的适应能够进一步增强其导线作用,使得石墨烯片相互连接,从而形成网络结构,更加有利于太阳能的吸收,也增加了电流传导速率。
同时,石墨烯碳纳米管复合材料的发现能够为制备透明导电电极等开辟一条新的途径。
由于复合材料在电荷迁移率、透光性、化学稳定性等方面优异的性能,使得该材料也是理想的导电柔性光学元件等。
(3)储能电池。
近年来,随着我国经济的飞速发展,储能电池在我国得到应用,常见的电池主要包括锂电池、燃料电池等,这些电池均对推动我国经济发展发挥了重要作用。
传统材料做出的储电池密度相对较高,机械性能差等,使其不能满足人们的需要。
石墨烯碳纳米管复合材料的应用具有较大的比表面积、良好的导电性和良好的机械性能,被认为是最有潜力的电极替代材料。