复合材料知识点总结最终版
复合材料考点总结
复合材料考试重点1、复合材料的概念: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。
a.性能—取长补短,协同作用;b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点:(1)比强度、比模量高。
(2)加工性能好(流动性好),可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。
(3)过载安全性好:过载而有少数纤维断裂时,载荷迅速重,新分配到未破坏的纤维上。
(4)可具有多种功能性:耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。
2)、热塑性聚合物基复合材料性能特点:断裂韧性好;可重复再加工。
3、金属基复合材料特点:导电、导热、耐高温、抗老化好。
4、无机非金属基复合材料特点:耐高温(>1000℃),耐磨,强度高,硬度大,抗氧化,耐化学腐蚀,热膨胀系数小,但是脆性大。
5、复合材料的增强材料分类:纤维及其织物、晶须、颗粒。
特点:提高抗张强度和刚度、减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。
6、芳纶纤维(PPT A:聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺,通过液晶纺丝方法制成,分子链伸直平行排列结且晶度很高。
性能特点:1)、芳纶纤维的力学性能:拉伸强度高,冲击性能好,弹性模量高,断裂伸长高,密度小,有高的比强度与比模量;2)、热稳定性: 180℃下可长期使用;低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时,不熔化,但开始碳化→高温下直至分解也不变形;3)、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。
7、聚乙烯纤维(Polyethylene, PE)优点:高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。
缺点:熔点低、易蠕变。
8、高强高模PE纤维:又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。
与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。
性能特点:强度更高;质量更轻,密度只有0.97g/cm ;化学稳定性更好;具有很好的耐候性;耐低温性好,使用温度可以低至-150℃。
(完整版)复合材料期末复习
复合材料复习资料1复合材料的定义?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。
复合后的产物为固体时才称为复合材料,若为气体或液体,就不能成为复合材料。
2复合材料的分类:1)按基体材料类型分为:聚合物基复合材料;金属基复合材料;无机非金属基复合材料。
(始终有基字)2)按增强材料分为:玻璃纤维复合材料;碳纤维复合材料;有机纤维复合材料;金属纤维复合材料;陶瓷纤维复合材料(始终有纤维二字)3)按用途分为:功能复合材料和结构复合材料。
(两种的区别)结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构,要求它质量轻、强度和刚度高,且能承受一定温度。
功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料,即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。
3复合材料的基体:金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构,要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好,选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。
对于高性能发动机,要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能,同时能在高温、氧化环境中正常工作,可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料;对于汽车发动机,选用铝合金基体材料;对于电子集成电路,选用银铜铝等金属为基体。
轻金属基体—铝基、镁基,使用温度在450℃左右或以下使用,用于航天及汽车零部件。
连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金,颗粒、晶须增强…采用高强度铝合金。
钛基,使用温度在650℃(450-700),用作高性能航天发动机镍基、铁基钴基及金属间化合物,使用温度在1200℃(1000℃以上),耐高温4聚合物基体一)简答题(各自优缺点)聚合物基复合材料的聚合物基主要有:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
各自优缺点:二)聚合物基体的作用选择题:a . 将纤维黏在一起;b.分配纤维间的载荷;c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点:比金属更高的熔点和硬度,化学性质非常稳定,耐热性、抗老化性好,但脆性大,韧性差。
复合材料专业复习要点整理-经典汇总
⑶牌号表示法 (4)折算断裂强度 b
Pb A
100 f 0 N
Pb
纱强度低于单丝强度的原因 ⑴测量标距不同 单丝:10mm, 纱:200mm ⑵各单丝准直不一,不可能同时断裂即分批断裂 ⑶加捻-扭转力 捻度 300 时,影响才明显
.布的品种与规格 ⑴品种 按织法(侧面图):平纹布、斜纹布、缎纹布 单向布、无捻布、方格布、无纺布(无纬布) ⑵主要规格 表 2-7 经纱、纬纱规格 布的织法:平纹、斜纹、缎纹 布的厚度:反映纤维弯曲程度 布经、纬向纱的排列密度 bL、bT ——指 1cm 宽长度上排了多少根合股纱,反映纱的稀密程度 面密度(织物重量)Gf:单位面积的纤维中重量,g/m2; 拉断力 PB:标距 100mm×25mm 宽度,kg。
冷却速度↑—Tg↑—V↑—密度ρ↓ 4 玻纤性质
力学性能:应力应变关系—直线,脆性特征;强度高,模量低;强度受湿 度影响大 Griffith 微裂缝理论 强度的尺寸效应或体积效应 ① 单丝直径 df 越小,强度越大 ②测试标距 l 愈大,强度愈小 ③纤维强度分散性大
热性能:⑴耐热性(好,但高温下强度下降) ⑵导热系数——低,绝热材 料 电性能:⑴电绝缘性好 ρv= 1011 – 1018 欧.厘米含碱量↑——ρv↓(载流子)
型(IM)、高模型(HM)、超高模型(UHM)
(3) 按碳纤维的制造方法不同分
碳纤维(800-1600℃)、石墨纤维(2000-3000℃)、氧化纤维(预氧化丝
200-300℃)、活性碳纤维和气相沉积碳纤维
. 布的断裂强度
牌号表示法
碳纤维
一、分类:
(1)按先驱体纤维原料的不同
聚丙烯腈基碳纤维 PAN-based
沥青基碳纤维 Pitch-based
复合材料复习重点
1、复合材料:由两种或两种以上不同性质的单一材料,通过不同复合方法所得到的宏观多相材料。
分类:(基体材料不同)无机非金属基复合材料、聚合物基复合材料、金属基复合材料;(工程应用的角度)结构复合材料、功能复合材料。
2、复合材料: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。
分类:(按其组成分)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)纤维复合材料、夹层复合材料、细粒复合材料、混杂复合材料。
3、纺织复合材料:如果复合材料的组分中含有纤维、纱线或织物,则称之为纺织复合材料。
4、碳纤维:是由90%以上的碳元素组成的纤维。
性能特点:碳原子结构最规整排列的物质是金刚石,碳纤维结构近乎石墨结构,比金刚石结构规整性稍差,具有很高的抗拉强度,它的强度约为钢的四倍,密度为钢的四分之一。
同时具有耐高温、尺寸稳定、导电性好等其他优良性能。
5、陶瓷纤维:新型功能性陶瓷纤维,是通过添加和配合不同种类的陶瓷微粉,采用不同方法制作而成。
(1)防紫外线纤维纤维织物防紫外线整理方法主要有两种:①使用紫外线吸收剂对织物或纤维进行处理。
它主要通过吸收紫外线并进行能量转换,将紫外线变成低能量的热能或波长较短的电磁波,从而达到防紫外辐射的目的。
②利用陶瓷微粉与纤维或织物结合。
增加表面对紫外线的反射和散射作用,以防紫外线透过织物而损害人体皮肤,其中没有光能的转化作用。
这些无机组分与紫外线吸收剂相比,每单位重量的紫外线吸收效果虽稍小,但光热稳定性、耐久性等优良。
此外,紫外线吸收剂与陶瓷微粉在纤维或织物上同时应用,则相互还有增效,防护效果更为优越。
(2)保温纤维①蓄热保温纤维:是一种可吸收太阳辐射中的可见光与近红外线,且可反射人体热辐射,具有保温功能的阳光蓄热保温材料。
用该纤维制成的服装,平时穿着时装内温度比传统服装高出2~8℃,即使在湿态下也有良好的吸光蓄热性能。
化学知识点初中复合材料
初中化学知识点:复合材料1.什么是复合材料?复合材料是由两种或更多种不同物质组合而成的材料。
它们的组合使得复合材料具有比单一物质更好的性能和特性。
2.复合材料的组成复合材料通常由两个主要组成部分构成:基体和增强材料。
基体是主要成分,起到固化增强材料的作用。
增强材料则提供了复合材料的特殊性能。
3.基体的种类基体可以是金属、陶瓷、聚合物等。
不同的基体材料具有不同的特性。
金属基体材料通常具有高强度和刚性,适用于需要承受高压和高温的应用。
陶瓷基体材料具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于高温和化学环境下的应用。
聚合物基体材料具有轻质和良好的绝缘性能,适用于需要轻质和绝缘的应用。
4.增强材料的种类增强材料可以是纤维、颗粒、颗粒等。
纤维增强材料是最常见的类型,如碳纤维、玻璃纤维等。
纤维增强材料具有高强度和刚性,能够增加复合材料的强度和耐用性。
颗粒增强材料可以改善复合材料的耐磨性和耐腐蚀性能。
5.复合材料的制备方法制备复合材料的方法有很多种,其中最常见的是层压法和浸渍法。
层压法是将基体和增强材料层层叠加,并通过压力和温度使其固化在一起。
浸渍法是将基体浸入增强材料的浆料中,使其吸附增强材料,并通过固化使其固定在基体上。
6.复合材料的应用复合材料具有广泛的应用领域。
在航空航天领域,复合材料被广泛应用于飞机和宇航器的结构件,以提高其强度和轻量化。
在汽车制造领域,复合材料可以用于制造车身和零部件,以提高汽车的燃油效率和碰撞安全性。
此外,复合材料还可以应用于建筑、体育用品、电子设备等领域。
7.复合材料的优点和挑战复合材料相比传统材料具有许多优点,如高强度、轻质、耐腐蚀等。
然而,复合材料的制备过程较为复杂,成本较高,并且在环境和可持续性方面面临挑战。
因此,如何平衡复合材料的性能和成本,以及如何解决其可持续性问题,是复合材料研究的重要课题。
总结:复合材料是由两种或更多种不同物质组合而成的材料。
它们的组合使得复合材料具有比单一物质更好的性能和特性。
复合材料复习总结
1.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2.复合材料的命名:①强调基体时,以基体材料的名称为主,如金属基复合材料②强调增强体时,以增强体材料的名称为主如碳纤维增强复合材料③集体与增强体材料名称并用,一般表示具体的复合材料,分散相+基体相3.复合材料的分类:①按基体材料类型分类:金属基复合材料;聚合物基复合材料;无机非金属基复合材料。
②按增强材料种类分类:玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维复合材料。
③按增强材料形态分类:连续纤维、短纤维、粒状填料、编织复合材料。
④按用途分类:结构复合材料,功能复合材料4.复合材料的特性:①比强度、比模量大②耐疲劳性好③减震性好④各向异性⑤性能可设计⑥材料结构一致性5.复合材料缺点:①工艺稳定性不好②性能分散③不耐高温④易老化⑤抗冲击性能较低⑥层间抗剪切强度低⑦横向强度低6.复合材料增强体的三种形式:颗粒、纤维、晶须7.颗粒增强与弥散增强的区别:颗粒增强是指在基体中引入第二相颗粒,使材料的力学性能得到改善,它使基体材料的断裂功能提高。
弥散增强是指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段8.颗粒增强原理根据粒子尺寸大小分两类:①弥散增强纳米级颗粒粒径小于0.1µm ②颗粒增强颗粒粒径大于1µm9.复合效应:加和效应、乘积效应、成分结构相关性10.单向复合材料:弹性模量 EC =EfVf+Em(1-Vf)≈EfVfVf—纤维用量Em为基体临界强度σC =σfVf+σM1(1-Vf)﹠σM(1-Vf) σM—基体强度(前面是纤维断裂称为脆性断裂,后面为延续断裂,它们与纤维用量有关)临界纤维用量 Vfc =(σM-σM1)/(σM-σM1+σf)最小纤维用量 Vfmin =(σM-σM1)/(σf-σM1)σf—纤维强度横向模量 1/EC = Vf/EC+(1- Vf)/ EmEC≈Em/VMEm—基体模量横向强度σT =min(σM,ST) ST—界面粘接强度短纤复合材:EC =υEfVf+ Em(1-Vf)υ=ηLηθηb L,θ,b—长度,角度,表面粘接σC=(1-LC/2L)σfVf+σM1(1-Vf) LC/d=0.5σf/τi不同纤维长度的临界纤维强度:L=LC σC=τi·LC/d·Vf+σM1(1- Vf) LC/d—临界长径比L<LC σC=τi·L/d·Vf+σM1(1- Vf) L—无穷连续纤维10.玻璃纤维的分类:①按其原料组成:无碱玻璃纤维:国内规定碱金属氧化物含量不大于0.5%,国外为1%左右,强度较高,耐热性和电性能优良,称“电气玻璃”,能抗大气侵蚀,化学稳定性好,但不耐酸;中碱玻璃纤维:碱金属氧化物的含量11.5%~12.5%,耐酸性好,价格便宜;低碱玻璃纤维:强度低,对潮气侵蚀敏感11.玻璃纤维中碱金属氧化物的作用:①降低玻璃的熔化温度和熔融粘度②使玻璃溶液中的气泡易于排除③通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,达到助熔的目的12.纤维支数的表示方法:①定质量法是用质量为1g的原纱的长度来表示即纤维支数=纤维长度/纤维质量如40支纱是指质量为1g的原纱长40m。
复合材料完整版
第一章总论1.复合材料: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。
2.在复合材料中,通常有一相为连续相,称为基体;另一相为分散相,称为增强材料。
分散相是以独立的形态分布在整个连续相中的,两相之间存在着相界面。
分散相可以是增强纤维,也可以是颗粒状或弥散的填料。
3.复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名。
将增强材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面,再加上“复合材料”。
4.简述复合材料的分类:⑪按增强材料形态分类:①连续纤维复合材料;②短纤维复合材料;③粒状填料复合材料;④编织复合材料。
⑫按增强纤维种类分类:①玻璃纤维复合材料;②碳纤维复合材料;③有机纤维复合材料;④金属纤维复合材料;⑤陶瓷纤维复合材料。
⑬按基体材料分类:①聚合物基复合材料;②金属基复合材料;③无机非金属基复合材料。
⑭按材料作用分类:①结构复合材料;②功能复合材料。
5.论述复合材料的共同特点,并举例说明。
复合材料是由多相材料复合而成,其共同特点是:①可综合发挥各种组成材料的优点,使一种材料具有多种性能,具有天然材料所没有的性能。
例如,玻璃纤维增强环氧基复合材料,既具有类似钢材的强度,又具有塑料的介电性能和耐腐蚀性能。
②可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造。
例如,针对方向性材料强度的设计,针对某种介质耐腐蚀性能的设计等。
、③可制成所需的任意形状的产品,可避免多次加工工序。
例如,可避免金属产品的铸模、切削、磨光等工序。
④性能的可设计性是复合材料的最大特点。
第二章复合材料的基体材料1.简述选择基体的原则:①金属基复合材料的使用要求;②金属基复合材料组成特点;③基体金属与增强物的相容性。
2.聚合物基体的种类:不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂及各种热塑性聚合物。
3.聚合物基体的作用:把纤维粘在一起;分配纤维间的载荷;保护纤维不受环境影响。
4.不饱和聚酯树脂:是指有线型结构的,主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚合物。
高一化学上册第四章复合材料知识点
第⼀章概论1、复合材科的定义、组分功能和作⽤:定义: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。
复合后的产物为固体时才称为复合材料,为⽓体或液体不能称为复合材料。
组分:其组分相对独⽴,通常有⼀相连续相,称为基体,另⼀相分散相,称为增强相(增强体)。
功能和作⽤:复合材料既可以保持原材料的特点,⼜能发挥组合后的新特征,可以根据需要进⾏设计,从⽽最合理地达到使⽤所要求的性能。
2、复合材料的命名强调基体,以基体材料的名称为主,如树脂基复合材料,⾦属基复合材料,陶瓷基复合材料等;强调增强体,以增强体材料的名称为主,如玻璃纤维增强复合材料,碳纤维增强复合材料,陶瓷颗粒增强复合材料;基体材料与增强体材料名称并⽤,如玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(玻璃钢)。
3、复合材料的分类⽅式按基体材料类型分:聚合物基复合材料,⾦属基复合材料,⽆机⾮⾦属基复合材料;按增强材料种类分:玻璃纤维复合材料,碳纤维复合材料,有机纤维复合材料,⾦属纤维复合材料,陶瓷纤维复合材料;按增强材料形态分:连续纤维复合材料,短纤维复合材料,粒状填料复合材料,编制复合材料;按⽤途分:结构复合材料,功能复合材料;4、常⽤的基体材料及各⾃的适⽤范围轻⾦属基体(主要包括铝基和镁基),⽤于450℃左右;钛合⾦及钛铝⾦属间化合物作基体的复合材料,适⽤温度650℃左右,镍、钴基复合材料可在1200℃使⽤。
5、常⽤热固性基体复合材料:环氧树脂,热固性聚酰亚胺树脂。
常⽤热塑性基体复合材料:聚醚醚酮,聚苯硫醚,聚醚砜,热塑性聚酰亚胺。
常⽤陶瓷基体复合材料:玻璃,氧化物陶瓷,⾮氧化物陶瓷,⽆机胶凝材料;6、玻璃和玻璃陶瓷的定义及不同玻璃是⽆机材料经⾼温熔融、冷却硬化⽽得到的⼀种⾮晶态固体;玻璃陶瓷是将特定组成的玻璃进⾏晶化热处理,在玻璃内部均匀析出⼤量微⼩晶体并进⼀步长⼤,形成致密的微晶相;玻璃相充填于晶界,得到的像陶瓷⼀样的多晶固体材料。
7、氧化物陶瓷有哪些,属于什么结构:氧化物陶瓷主要为单相多晶结构,主要有Al2O3,MgO,SiO2,ZrO2,莫来⽯等;8、⾮氧化物陶瓷有:碳化硅,氮化硅。
复合材料考点总结
复合材料考试重点1、复合材料的概念: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。
a.性能—取长补短,协同作用;b.基体—连续相2、聚合物基复合材料:1)、热固性聚合物基复合材料性能特点:(1)比强度、比模量高。
(2)加工性能好(流动性好),可采用手糊成型、模压成型、缠绕成型、注射成型和挤拉成型等。
(3)过载安全性好:过载而有少数纤维断裂时,载荷迅速重,新分配到未破坏的纤维上。
(4)可具有多种功能性:耐烧蚀性、摩擦学性能、电绝缘性、耐腐蚀性、特殊的光、电、磁学性能。
2)、热塑性聚合物基复合材料性能特点:断裂韧性好;可重复再加工。
3、金属基复合材料特点:导电、导热、耐高温、抗老化好。
4、无机非金属基复合材料特点:耐高温(>1000℃),耐磨,强度高,硬度大,抗氧化,耐化学腐蚀,热膨胀系数小,但是脆性大。
5、复合材料的增强材料分类:纤维及其织物、晶须、颗粒。
特点:提高抗张强度和刚度、减少收缩,提高热变形温度和低温冲击强度等。
6、芳纶纤维(PPT A:聚芳酰胺纤维)-----聚对苯二甲酰对苯二胺,通过液晶纺丝方法制成,分子链伸直平行排列结且晶度很高。
性能特点:1)、芳纶纤维的力学性能:拉伸强度高,冲击性能好,弹性模量高,断裂伸长高,密度小,有高的比强度与比模量;2)、热稳定性: 180℃下可长期使用;低温下(-60℃)不发生脆化亦不降解, T>487℃时,不熔化,但开始碳化→高温下直至分解也不变形;3)、化学性能:耐介质性良好,但易受酸碱侵蚀,耐水性不好。
7、聚乙烯纤维(Polyethylene, PE)优点:高比强度、高比模量以及耐冲击、耐耐腐蚀、耐紫外线、耐低温、电绝缘等。
缺点:熔点低、易蠕变。
8、高强高模PE纤维:又叫超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纤维。
与碳纤维、芳纶并称为当今世界三大高科技纤维。
性能特点:强度更高;质量更轻,密度只有0.97g/cm ;化学稳定性更好;具有很好的耐候性;耐低温性好,使用温度可以低至-150℃。
复合材料重点
复合材料复习重点一、复合材料的定义,命名及分类1.什么是复合材料?特点?用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的不同性能、不同形态的组分〔或称组元〕材料通过人工复合组合而成的多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
它既保持了原组分的主要特点,又显示了原组分材料所没有的新性能。
复合材料应具有以下三个特点:(1)复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新型材料,组元之间存在着明显的界面。
(2)复合材料中各组元不但保持各自的固有特性而且可最大限度发挥各种材料组元的特性,并赋予单一材料组元所不具备的优良持殊性能。
(3)复合材料具有可设计性。
2.复合材料的分类、命名和各有什么特点?高性能复合材料按基体材料的性质分为两类:金属基复合材料〔metal matrix posite,MMC〕金属基复合材料相对于传统的金属材料来说,具有较高的比强度与比刚度;而与树脂基复合材料相比,它又具有优良的导电性与耐热性;与陶瓷基材料相比,它又具有高韧性和高冲击性能。
聚合物基复合材料(polymer matrix posite,PMC)1、具有较高的比强度和比模量〔刚度〕;2、耐疲劳性能好;3、减震性能好;4、过载时平安性好;5、高温性能好;6、可设计性强、成型工艺简单。
陶瓷基复合材料〔ceramic matrix posite,CMC〕3.复合材料开展经过了几代?第一代复合材料(玻璃纤维增强塑料);第二代复合材料(碳纤维增强塑料);第三代复合材料〔纤维增强金属基复合材料〕;第四代复合材料〔多功能复合材料〕4.复合材料界面如何定义?界面特点?复合材料的界面是指基体与增强体之间化学成分有显著变化的、构成彼此结合的、能起载荷传递作用的微小区域。
界面特点:i)非单分子层,其组成、构造形态、形貌十分复杂、形式多样界面区至少包括:(1)基体和增强体的局部原始接触面;(2)基体与增强体相互作用生成的反响产物,此产物与基体及增强体的接触面;(3)基体和增强体的互扩散层;(4)增强体上的外表涂层;(5)基体和增强体上的氧化物及它们的反响产物之间的接触面等。
《复合材料》 知识清单
《复合材料》知识清单一、什么是复合材料在现代材料科学领域,复合材料正扮演着越来越重要的角色。
那么,到底什么是复合材料呢?复合材料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。
简单来说,它不是单一的一种材料,而是多种材料的组合。
这些组合在一起的材料,各自保持着自己的特性,同时又相互协同,使得复合材料具有了单一材料无法达到的优越性能。
二、复合材料的分类复合材料的种类繁多,常见的分类方式有以下几种:1、按基体材料分类金属基复合材料:以金属为基体,如铝基、钛基等,具有高强度、高韧性等特点。
陶瓷基复合材料:基体是陶瓷,具有耐高温、耐磨损等性能。
聚合物基复合材料:基体为高分子聚合物,比如环氧树脂、聚酯等,重量轻、耐腐蚀。
2、按增强材料分类纤维增强复合材料:常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
纤维的加入大大提高了材料的强度和刚度。
颗粒增强复合材料:例如碳化硅颗粒增强铝基复合材料,能改善材料的耐磨性。
晶须增强复合材料:晶须具有很高的强度,能显著提高材料的性能。
3、按用途分类结构复合材料:主要用于承受载荷,如飞机的机身、桥梁的结构件等。
功能复合材料:具有特殊的功能,如导电、导热、吸波等,常用于电子、航空航天等领域。
三、复合材料的特点1、性能可设计性这是复合材料的一个显著优点。
通过选择不同的基体和增强材料,以及调整它们的比例、分布和排列方式,可以定制出满足各种特定需求的材料性能。
2、比强度和比刚度高比强度是指材料的强度除以其密度,比刚度是指材料的刚度除以其密度。
复合材料在这两个方面往往表现出色,使其在轻量化设计中具有很大的优势。
3、抗疲劳性能好由于复合材料中的纤维能够阻止裂纹的扩展,所以它们通常具有较好的抗疲劳性能,能够在长期循环载荷下保持较好的性能。
4、耐腐蚀性强许多复合材料对化学腐蚀和电化学腐蚀具有良好的抵抗能力,适用于恶劣的环境条件。
四、复合材料的制备方法1、手糊成型这是一种比较传统的方法,工人将纤维增强材料和树脂等基体材料手工涂抹在模具上,然后固化成型。
复合材料知识点总结
复合材料知识点总结一、复合材料的分类根据复合材料中各种材料所起的作用不同,复合材料可以分为增强复合材料和基体复合材料。
增强材料一般用于提高复合材料的力学性能,例如增加复合材料的强度、硬度、耐热性、耐腐蚀性等;而基体材料则用于提供基本的形状和结构,比如塑料、橡胶、树脂等。
根据增强材料的种类不同,复合材料可以分为纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料。
纤维增强复合材料的增强材料是纤维,可以是碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等;颗粒增强复合材料的增强材料则是颗粒,可以是金属颗粒、陶瓷颗粒、碳纳米颗粒等。
根据不同的基体材料,复合材料可以分为有机基复合材料和无机基复合材料。
有机基复合材料的基体材料是有机物质,比如树脂、塑料、橡胶等;无机基复合材料的基体材料是无机物质,比如金属、陶瓷、玻璃等。
二、复合材料的特点1. 高强度:复合材料中的增强材料可以有效地提高材料的强度,使其具有更高的拉伸、压缩、弯曲等强度。
2. 轻质:由于增强材料通常采用纤维和颗粒等轻质材料,所以复合材料通常具有很高的强度和刚度,同时重量较轻。
3. 耐热耐腐蚀性:纤维增强复合材料由于采用高强度的纤维材料,具有很好的耐热性和耐腐蚀性,可以在较高温度和腐蚀环境下长时间使用。
4. 成形性好:复合材料可以通过挤压、注塑、压制等多种成型方法加工成各种形状,适用于各种复杂的结构。
5. 良好的设计性:通过改变复合材料中的增强材料的种类、形状、分布、比例等来调节和改变材料的力学性能,可以根据需要进行定向设计。
6. 良好的防护性:复合材料可以通过增加增强材料和基体材料的层数、厚度和结构来增强材料的防护性,有较好的抗冲击、防弹、防爆性能。
三、复合材料的制备工艺1. 纤维增强复合材料的制备工艺(1)手工层叠法:将预先浸渍结合的纤维连续层叠到工件模具内,在每一层的纤维层之间涂覆树脂黏合剂,然后将所有层放置在加压机中,施加适当的压力和温度,使树脂固化。
(2)自动层叠法:采用机械装置将预先浸渍结合的纤维连续层叠到工件模具内,然后使用自动化设备完成树脂涂布和固化过程。
复合材料课程学习知识点
《复合材料》课程学习知识点1、复合材料的概念与内涵?复合材料的分类及特点?•1、什么是复合材料?复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料。
例如:分类及特点见P4-P62、玻璃纤维表面处理的作用(浸润剂、偶联剂)。
• 1. 浸润剂的作用玻璃纤维突出的弱点:较脆而且不耐磨,纤维之间的摩擦系数大。
在拉丝和纺织过程中,纤维就难免出现断裂现象,而且刚拉出的纤维容易受到空气中水蒸汽的侵蚀,使其强度下降。
浸润剂的作用:使多根单丝集中成股,增加原纱的耐磨性和提高拉伸强度;保护纤维免受大气和水分的侵蚀作用。
偶联剂是一种高分子化合物,这种化合物一般都含有两部分性质不同的基团。
一种官能团能很好与玻璃纤维表面结合;另一种官能团能很好与合成树脂结合(产生共聚)。
通过表面处理剂把两种性能截然不同的物质联合起来,形成一个统一的整体。
因此,把表面处理剂叫“架桥剂”,也叫“偶联剂”。
这种中间连接作用叫架桥作用或偶联作用。
3、玻璃纤维的拉丝方法。
坩埚法拉丝、池窑漏板法拉丝坩埚法拉丝工艺生产工艺由制球和拉丝两部分组成整个拉丝过程中加球和拉丝温度控制是由自动控制装置来完成的2) 池窑漏板法拉丝工艺池窑拉丝是连续玻璃纤维生产的一种新的工艺方法。
池窑拉丝是将玻璃配合料投入熔窑熔化后直接拉制成各种支数的连续玻璃纤维。
窑拉丝与坩埚拉丝相比较,具有如下优点:1. 省去制球工艺,简化工艺流程,效率高;2. 池窑拉丝一窑可安装10块到上百块漏板,熔量大,生产能力高;3. 易实现自动化;4. 适于多孔大漏板生产玻璃钢适用的粗纤维;5. 生产的废纱便于回炉。
4、玻纤的结构与组成?玻纤性能与块状玻璃性能差异原因?结构详见:P26-P27微晶结构假说玻璃是由硅酸块或二氧化硅的“微晶子”组成,在“微晶子”之间由硅酸块过冷溶液所填充。
网络结构假说玻璃是由二氧化硅的四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络,网络间的空隙由Na、K、Ca、Mg等阳离子所填充。
材料力学复合材料知识点总结
材料力学复合材料知识点总结复合材料是由两种或两种以上的材料组成的材料。
它们的组合结构使复合材料具有优异的性能,可以满足各种特殊的工程要求。
以下是关于材料力学复合材料的知识点总结。
一、复合材料的分类复合材料可以按照其成分进行分类,常见的分类包括:纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、结构复合材料等。
纤维增强复合材料是其中最常见和重要的类型。
二、纤维增强复合材料1. 纤维种类:常用的增强纤维有玻璃纤维、碳纤维和有机纤维等。
2. 纤维体积分数:纤维体积分数是指纤维在复合材料中所占的比例。
纤维体积分数的提高可以增强复合材料的强度和刚度。
3. 界面特性:界面是纤维与基体之间的接触区域。
优良的界面能够提高复合材料的力学性能,如界面黏结强度的提高可防止纤维脱离基体。
4. 复合材料的制备方法:常见的制备方法有手工层叠法、预浸法和纺织法等。
三、复合材料的力学性能1. 强度和刚度:复合材料的强度和刚度主要取决于增强纤维的性能和体积分数。
2. 断裂韧性:复合材料的断裂韧性取决于纤维的断裂韧性、界面黏结强度和纤维体积分数。
合理的纤维取向可以提高复合材料的断裂韧性。
3. 疲劳性能:复合材料的疲劳寿命较长,但应注意纤维和界面的损伤和疲劳裂纹的产生。
4. 热膨胀系数:复合材料的热膨胀系数通常要小于金属材料,其热膨胀性能可通过纤维取向进行调控。
四、应用领域复合材料在航空航天、汽车制造、建筑工程等领域有广泛的应用。
其中,碳纤维复合材料在航空航天领域应用较为广泛,可以制造轻型飞机、卫星等。
五、复合材料的优势和挑战复合材料具有重量轻、强度高、刚度大、抗腐蚀等优势,在一些特殊环境下比传统材料更加适用。
然而,复合材料的制备成本较高,其可靠性和维修性也是挑战所在。
在未来的发展中,随着技术的不断进步,复合材料在各个领域中的应用前景将更加广阔。
通过掌握复合材料的相关知识,我们能够更好地理解和应用这一材料,为工程和科学研究提供更多可能性。
复合材料.知识点总结
第一章复合材料1-1复合材料的定义:由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料。
1-2复合材料的特征:可设计性;由基体组元与增强体或功能组元所组成;非均相材料。
组分材料间有明显的界面;有三种基本的物理相(基体相、增强相和界面相);组分材料性能差异很大组成复合材料后的性能不仅改进很大,而且还出现新性能.1-3复合材料的分类。
按性能高低分类:先进复合材料(玻璃纤维增强体复合材料)和先进复合材料(以碳,芳纶,陶瓷的纤维和晶须等高性能增强体与耐高温的高聚物,金属,石墨,陶瓷等构成的复合材料)按增强体种类分类:纤维增强体复合材料;晶须增强体复合材料;颗粒增强体复合材料;板式增强体复合材料。
1-4复合材料的命名复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名,通常将增强材料放在前面,基体材料放在后面,再加上“复合材料”而构成。
1-5复合材料的结构设计层次。
一次结构:单层设计--- 微观力学方法二次结构:层合体设计--- 宏观力学方法三次结构:产品结构设计--- 结构力学方法单层材料的性能取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能,增强相的含量、分布方向等。
设计内容包括正确选择原料的种类和配比。
层合体的性能:取决于单层材料的力学性能和铺层方法(厚度、纤维交叉方式、顺序等)。
设计内容包括:对铺层方案作出合理的安排。
产品结构性能:取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式。
设计内容:最终确定产品结构的形状、尺寸、连接方法等。
第二章增强体2-1增强体的定义增强体是结构复合材料中能提高材料力学性能的组分,在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。
2-2增强体的特征能明显提高材料的一种或几种性能;具有良好的化学稳定性;具有良好的润湿性2-3几种典型的纤维及其特征无机非金属类(共价键)(玻璃纤维,陶瓷纤维,硼纤维,氧化铝纤维氮化硼纤维硅酸铝纤维)有机聚合物类(共价键、高分子链)(芳纶纤维)金属类(金属键)。
(完整版)复合材料结构设计基础考点
1.复合材料的定义: 两种或两种以上具有不冋的化学或物理性质的组分材料组成的一种与组分材料性质不同的新材料。
2. 比强度:强度与密度之比比模量:模量与密度比3. 层间强度低:纤维增强复合材料的层间剪切强度和层间拉伸强度分别低于基体的剪切强 度和拉伸强度,这是由于界面的作用所致。
因此在层间应力作用下很容易引起层合板分 层破坏,从而导致复合材料结构的破坏,这是影响复合材料在某些结构物使用的重要因 素。
4.纤维增强复合材料是由两种基本原材料 ------基体和纤维组成的,构成复合材料的基体单元是单层板。
第二章单层的刚度与强度5.对于各向同性材料,表达其刚度性能的参数是工程弹性常数E 、G 、v ,他们三者之间的也可用柔量分量表示应变应力的关系式1 S 11S 120 12 S 21 S 222但必须写出S3 0 0S 66127•例题:已知铝的工程弹性常数E=69Gpa ,G=26.54Gpa ,v=0.3,试求铝的柔量分量和模量分量。
由于铝是各项同性材料,所以EL=ET=69Gpa Glt=G=26.54GPa vL=vT=v=0.3.(1 )柔量分量S11=S22=1/E=14.49/( TPa ) S12=-v/E=-4.348/(TPa) S66=1/G=37.68/TPa (2)模量分量1 2 1m=(1-vLvT) =(1-v ) Q11=Q22=mE=75.82GPa Q12=mvE=22.75 Q66=G=26.54GPa&单轴的偏轴应力应变关系公式。
偏轴的应变应力关系公式。
:课本p16 2-27 2-309•单层的失效准则: 单层的失效准则的以判别单层在偏轴向应力作用或平面应力状态下是否失效的准则。
1X t10.最大应力失效准则:2 Y t S表明单层正轴向的任何一个应力分量到达极限应力时, 单层就失效。
12第一章绪论关系 G=E/(2(1+v))常数将增加到5个,所以独立的弹性常数只有 独立的有4个。
复合材料总结
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。
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、层叠式性能: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。
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常用的陶瓷基体主要有:玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等。
不饱和聚酯树脂的组成:主要成分:不饱和聚酯树脂,按化学结构可分为顺酐型、丙烯酸型、丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。
辅助材料:交联剂、引发剂和促进剂交联剂:烯类单体,既是溶剂,又是交联剂。
能溶解不饱和聚酯树脂,使其双键间发生共聚合反应,得到体型产物,以改善固化后树脂的性能。
常用的交联剂:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、邻苯二甲酸二丙烯酯、乙烯基甲苯等。
引发剂:一般为有机过氧化物,在一定的温度下分解形成游离基,从而引发不饱和聚酯树脂的固化。
常用的引发剂:过氧化二异丙苯[C6H5C(CH3)2]2O2、过氧化二苯甲酰(C6H5CO)2O2。
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定义: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。复合后的产物为固体时才称为复合材料,为气体或液体不能称为复合材料。 组分:其组分相对独立,通常有一相连续相,称为基体,另一相分散相,称为增强 相(增强体) 。 功能和作用:复合材料既可以保持原材料的特点,又能发挥组合后的新特征,可以 根据需要进行设计,从而最合理地达到使用所要求的性能。
2、复合材料的命名
强调基体,以基体材料的名称为主,如树脂基复合材料,金属基复合材料,陶瓷基 复合材料等; 强调增强体,以增强体材料的名称为主,如玻璃纤维增强复合材料,碳纤维增强复 合材料,陶瓷颗粒增强复合材料; 基体材料与增强体材料名称并用,如玻璃纤维增强环氧树脂复合材料(玻璃钢) 。
3、复合材料的分类方式
3、金属基复合材料界面及改性方法有哪些
金属基复合材料界面结合方式:①化学结合②物理结合③扩散结合④机械结合。 界面改性方法:①纤维表面改性及涂层处理,②金属基体合金化,③优化制备工艺 方法和参数。
4、界面反应对金属基复合材料有什么影响
界面反应和反应程度(弱界面反应、中等程度界面反应、强界面反应)决定了界面 的结构和性能,其主要行为有:①增强了金属基体与增强体界面的结合强度;②产生脆 性的界面反应产物;③造成增强体损伤和改变基体成分。
4、常用的基体材料及各自的适用范围
轻金属基体(主要包括铝基和镁基) ,用于 450℃左右;钛合金及钛铝金属间化合 物作基体的复合材料,适用温度 650℃左右,镍、钴基复合材料可在 1200℃使用。 5、常用热固性基体复合材料:环氧树脂,热固性聚酰亚胺树脂。 常用热塑性基体复合材料:聚醚醚酮,聚苯硫醚,聚醚砜,热塑性聚酰亚胺。 常用陶瓷基体复合材料:玻璃,氧化物陶瓷,非氧化物陶瓷,无机胶凝材料; 6、玻璃和玻璃陶瓷的定义及不同 玻璃是无机材料经高温熔融、冷却硬化而得到的一种非晶态固体;玻璃陶瓷是将特 定组成的玻璃进行晶化热处理,在玻璃内部均匀析出大量微小晶体并进一步长大,形成 致密的微晶相;玻璃相充填于晶界,得到的像陶瓷一样的多晶固体材料。 7、 氧化物陶瓷有哪些, 属于什么结构: 氧化物陶瓷主要为单相多晶结构, 主要有 Al2O3, MgO,SiO2,ZrO2 ,莫来石等; 8、非氧化物陶瓷有:碳化硅,氮化硅。
声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收,如透光性、隔热性、耐冲击性等; ⑤诱导效应 增强物的表面结构使聚合物基体与之接触的结构,由于诱导作用而发生改 变而产生一些现象,如强的弹性、低的膨胀及各自特点
1)类型:I 类界面相对比较平整,只有分子层厚度,界面除了原组成物质外,基 本不含其它物质;II 类界面为犬牙交错的溶解扩散界面,基体的合金元素和杂质可能在 界面上富集或贫化;III 类界面则含有亚微级的界面反应产物层。 2)相容性特点:I 类界面纤维与基体互不反应亦不溶解;II 类界面纤维与基体互 不反应但相互溶解;III 类界面纤维与基体反应形成界面反应层。
按基体材料类型分:聚合物基复合材料,金属基复合材料,无机非金属基复合材料; 按增强材料种类分:玻璃纤维复合材料,碳纤维复合材料,有机纤维复合材料,金 属纤维复合材料,陶瓷纤维复合材料; 按增强材料形态分:连续纤维复合材料,短纤维复合材料,粒状填料复合材料,编 制复合材料; 按用途分:结构复合材料,功能复合材料;
2、什么是混合法则,其反映什么规律
混合法则(复合材料力学性能同组分之间的关系) : c f V f mVm , Ec=EfVf+EmVm 式中 为应力,E 为弹性模量,V 为体积百分比,c、m 和 f 分别代表 复合材料、基体和纤维; 反映的规律:纤维基体对复合材料平均性能的贡献正比于它们各自的体积分数。
纤维的透光性比玻璃差,玻璃纤维可用于通信领域以传送光束或光学物象。 5、影响玻璃纤维化学稳定性因素:①玻璃纤维的化学成分,②纤维比表面增大其相应 的耐腐蚀性降低,③侵蚀介质体积和温度(温度升高,化学稳定性降低;介质体积越大, 对纤维侵蚀越严重) 6、玻璃纤维的制造方法:坩埚法、池窑拉丝法。 7、玻璃纤维制造怎样避免表面损伤 玻璃纤维制造工艺三个步骤制球、拉丝、纺织。可以在在拉丝过程中用浸润剂, 它 的作用:①原丝中的纤维不散乱而能相互粘附在一起,②防止纤维间磨损,③便于纺织 加工。 8、碳纤维是有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物碳。含碳 95%左右的称为碳 纤维,含碳量 99%左右的称为石墨纤维。 9、碳纤维的分类: 根据力学性能分类:高性能碳纤维、低性能碳纤维 根据原丝类型分类:聚丙烯腈基纤维、沥青基碳纤维、纤维基碳纤维、其他基纤维 基碳纤维 根据功能分类:受力用碳纤维、耐焰碳纤维、活性炭纤维、导电用碳纤维、润滑用 碳纤维、耐磨用碳纤维 10、碳纤维的制造方法:先驱体转化法(有机纤维碳化法)原材料有人造丝(胶黏纤维) 、 聚丙烯腈纤维、沥青基碳纤维;工艺过程:5 个阶段: 拉丝、牵引、稳定、碳化、石墨 化。 11、氧化铝纤维的基本组成主要分为:氧化铝,含有少量的 SIO2、B203 或 Zr2O3、MgO 等。 12、碳化硅纤维制备的工艺:①化学气相沉积法(CVD法) ,②烧结法(先驱体转化法) 1)化学气相沉积法:它的结构可大致分成四层由纤维中心向外依次为芯丝、富碳 的碳化硅层、碳化硅层、外表面富硅涂层。制备的步骤:①反应气体向热芯丝表面迁移 扩散,②反应气体被热芯丝表面吸附,③反应气体在热芯丝表面上裂解,④反应尾气的 分解和向外扩散。 13、芳纶纤维的性能:优异的拉伸强度和拉伸模量、优良的减震性、耐磨性、耐冲击性、 抗疲劳性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀、低膨胀、低导热、不燃不熔、电绝缘、透磁性、 密度小。缺点:热膨胀系数具有各向异性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗压强 度差、吸湿性强。 14、晶须:是以单晶结构生长的直径极小的短纤维,由于直径小(<3um),造成晶体中 的缺陷少,原子排列高度有序,故其强度接近于相邻原子间成键力的理论值。由于晶须 的直径非常小,所以不适合容纳在大晶体中常出现的缺陷,因而强度接近于完整晶体的 理论值。 15、晶须的性能:①晶须没有显著的疲劳效应,②具有比纤维增强体更优异的高温性能 和蠕变性能,③它的延伸率与玻璃纤维接近,弹性模量与硼纤维相当。 16、颗粒增韧的三种机制:相变增韧和微裂纹增韧、复合材料中的第二种颗粒使裂纹扩 展路径发生改变、混合增韧。 17、刚性颗粒增强体:指具有高强度、高模量、耐热、耐磨、耐高温的陶瓷和石墨等非 金属颗粒,如碳化硅、氧化铝、氮化硅、碳化钛、碳化硼、石墨、细金刚石等。 18、延性颗粒增强体:主要为金属颗粒,一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基 体中,目的是增加基体材料的韧性。
第四章 聚合物基复合材料
1、环氧树脂:是—种分子中含有两个或两个以上活性环氧基团的高分子化合物。粘附 力强(树脂中含有极性的醚键和羟基 酸、 碱对固化反应起促进作用)、 已固化的树脂有良 好的压缩性能,良好的耐水、耐化学介质和耐烧蚀性能,良好的尺寸稳定性和耐久性。 2、聚酰亚胺树脂 PI:是一类耐高温树脂,它通常有热固性(不熔性)和热塑性两类。 3、聚酯树脂与环氧、酚醛树脂相比:①工艺性良好,室温下固化,常压下成型,工艺 装置简单;②聚酯树脂固化后综合性能良好,力学性能不如酚醛树脂或环氧树脂;③固 化过程中无挥发物逸出,制品的致密性好;④价格比环氧树脂低得多,只比酚醛树脂略 贵一些;⑤不饱和聚酯树脂的缺点是固化时体积收缩率大、耐热性差等,主要用于一般 民用工业和生活用 品中。 4、聚合物原材料设计选择原则:①比强度、比刚度高原则,②材料与结构的使用环境 相适应的原则,③满足结构特殊性要求的原则,④满足工艺性要求的原则,⑤成本低、 效益高的原则。 5、RTM 成型法:是一种树脂注入成型法。 制造工艺主要分五步:①增强纤维的预成型片材的制作;②将纤维的预成型片材铺 设在模型中;③给模型加压,使铺设的纤维的预成型片材在模型内按产品形状预成型; ④利用低压将树脂注入模型,使树脂均匀地渗透到纤维的预成型片材中;⑤在模型内加 热固化。 RTM 优点:成本低,质量高,产品尺寸形状稳定,可以适应多种固化树脂和热塑性 树脂,也可以两种以上的不同增强纤维的组合复合材料的成型,还可以适应多种二维编 织和三维编制的复合材料制品的成型。 第五章 金属基复合材料的制造方法 1、固态法:是指在金属基复合材料中基体处于固态下制造金属基复合材料的方法;包 括: 1)粉末冶金法:是用于制备与成型非连续增强型金属基复合材料的一种传统的固 态工艺法。它既可适用于连续、长纤维增强.又可用于短纤维、颗粒或晶须增强的金属 基复合材料。 优点:①增强材料与基体金属粉末以任何比例混合;②对增强材料与基体互相湿润 的要求不高,使颗粒或晶须均匀分布在金属基复合材料的基体中;③采用热等静压工艺 时,一般不会产生偏聚等缺陷;④可进行二次加工,得到所需形状的复合材料部件的毛 坯。缺点:①工艺过程比较复杂;②制备铝基复合材料时,防止铝粉爆炸。 2)固态扩散结合法:是将固态的纤维与金属适当地组合,在加压、加热条件下使 它们相互扩散结合成复合材料的方法。包括热压扩散法、热等静压法、热轧法、热拉和 热挤压。 其中热压扩散法三个关键步骤:①纤维的排布;②复合材料的叠合和真空封装; ③ 热压(最关键)。为了保证性能符合要求,热压过程中要控制好热压工艺参数(热压温 度、压力和时间)。 2、液态法:是指在金属基复合材料的制造过程中,金属基体处于熔融状态下与固体增 强物复合的方法。包括铸造法、熔铸复合法、熔融金属浸渗法、真空压力、浸渍法、 喷 射沉积法。与固态法相比,液态法的工艺及设备相对简便易行;
第三章 复合材料的增强材料
1、玻璃纤维的分类:无碱玻璃纤维(碱含量小于 1%) 、中碱玻璃纤维(1.5%~12.5%之 间) 、有碱玻璃纤维(碱性氧化物含量大于 12%) 、特种玻璃纤维。 2、玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成, 单丝直径为几微米到几十微米。 3、玻璃纤维的化学组成:二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、三氧化二铝等。 4、玻璃纤维的物理性能:①外观和比重:表面光滑,密度 2.16~4.30g/cm3;②表面积大 ③拉伸强度高,④耐磨性和耐折性差,⑤热性能:导热系数小、耐热性较高,⑥电性能: 取决于化学组成、 温度和湿度 (无碱纤维的电绝缘性比有碱纤维优越, 碱金属离子增加, 电绝缘性能变差;温度升高,电阻率下降;湿度增加电阻率下降) ,⑦光学性能:玻璃