化学与复合材料
什么是复合材料初中化学

什么是复合材料初中化学复合材料是指由两种或两种以上不同的材料组合而成的新型材料,其性能比单一材料更加优异。
以下是有关复合材料的初中化学知识,分为以下几个部分:1. 复合材料的定义复合材料是由两种或更多种不同的材料以一定方式组合而成的一种新型材料。
它们的性质比单一材料更加优异,如强度、硬度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等等。
广泛应用于航空、汽车、建筑、电子等领域。
2. 复合材料的种类常见的复合材料包括:碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、陶瓷复合材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料等。
3. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂组成的。
碳纤维具有非常优秀的强度和刚度,在航空、汽车、体育器材等领域得到广泛应用。
但碳纤维本身脆性很大,易断裂,所以需要和树脂进行复合,提高其韧性。
4. 玻璃纤维复合材料玻璃纤维复合材料由玻璃纤维和树脂组成,通常呈白色。
玻璃纤维具有极佳的拉伸强度和耐腐蚀性,广泛应用于建筑、汽车、电子等领域。
但玻璃纤维本身脆性很大,需要和树脂进行复合,提高其韧性。
5. 陶瓷复合材料陶瓷复合材料由陶瓷颗粒和金属树脂等组成。
由于陶瓷具有优良的耐磨性、耐热性、抗氧化和硬度等特点,所以广泛应用于高温、高压、高速和腐蚀性强的环境中。
6. 金属基复合材料金属基复合材料通常由金属和非金属材料组成,如铜基复合材料、钛基复合材料等。
金属复合材料具有极高的强度、刚度和抗疲劳性,被广泛应用于汽车、航空、航天等领域。
7. 聚合物基复合材料聚合物基复合材料是由聚合物和玻璃纤维、碳纤维等增强材料组成的。
它具有优异的韧性、强度和耐腐蚀性,广泛应用于汽车、航空、建筑、电子等领域。
以上就是有关复合材料的初中化学知识。
通过学习,我们可以了解到不同种类的复合材料及其优点,这将有助于我们在未来的工作中选择适当的材料来满足需求。
初中化学复合材料和合成材料

初中化学复合材料和合成材料
《初中化学复合材料和合成材料》
一、什么是复合材料?
复合材料,是由两种或两种以上不同的原材料混合而成的材料,其特性比单一材料更加优越。
它可以有效地提升材料的特性,如强度、耐热性等,从而可以应用到大多数的工业制品中,有助于提高材料的使用性能、改善材料的外观以及增加其可靠性。
二、复合材料的分类
复合材料是根据其构成材料的不同来分类的,主要有陶瓷复合材料、金属复合材料和高分子复合材料。
1. 陶瓷复合材料
陶瓷复合材料是指以陶瓷为基体,加入其他的添加剂或有机材料而制成的复合材料。
它具有良好的耐热性、耐腐蚀性、抗腐蚀性等特点,广泛应用于航空航天、电子、电器、环保、能源、冶金、机械制造等行业。
2. 金属复合材料
金属复合材料是指以金属为基体,加入其他材料而制成的复合材料。
它具有良好的强度、韧性、导电性和耐热性等特点,通常用于航空航天、汽车制造、电子、电力、计算机、农业机械、医疗器械等行业。
3. 高分子复合材料
高分子复合材料是指以高分子材料为基体,加入其他材料而制成
的复合材料。
它具有良好的机械强度、韧性、柔韧性、耐腐蚀、耐热等特点,通常用于航空航天、电子、室内装饰、汽车制造、管道、电器等行业。
三、合成材料
合成材料是指由两种或者以上的原材料经过特殊工艺处理,利用其物理或者化学性质的结合作用,形成新的材料。
它具有超强的力学性能、高的抗腐蚀性能、耐磨性能以及优异的使用寿命,广泛用于航空航天、军事、石油化工、建筑工程、汽车制造和食品包装等行业。
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。
高一化学复合材料知识点

高一化学复合材料知识点复合材料是一种由两种或两种以上的不同物质组成的材料,其中它们各自保持其特点,并且相互作用之后呈现出更好的综合性能。
在现代工业中,复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。
本文将介绍一些高一化学学习课程中涉及的关于复合材料的基本知识。
一、复合材料的分类复合材料根据其组成和结构的不同可以分为以下几种类型:1. 纤维增强复合材料:以纤维为增强体,树脂等为基体,通过层叠或编织形成的材料。
纤维增强复合材料具有高强度、高模量、轻质等优点,因此在航空航天等领域得到广泛应用。
2. 颗粒增强复合材料:以颗粒为增强体,树脂等为基体,混合后形成的材料。
颗粒增强复合材料具有良好的耐磨性、耐蚀性等特点,常用于建筑材料中。
3. 片层材料:由多个层状片材通过胶合等方式连接而成的材料。
片层材料常用于电子元器件中,可以提供较好的绝缘性能和导热性能。
二、复合材料的制备方法复合材料的制备方法多种多样,常见的有以下几种:1. 手工层压:将纤维和树脂依次叠放在模具中,利用手工操作使其完全贴合,并经过高温高压处理,最终形成复合材料。
2. 注塑成型:将树脂熔融后注入模具中,并加压使其充分填充纤维空隙,待冷却固化后取出模具即可得到复合材料。
3. 熔融法:将纤维和树脂混合后加热熔融,然后通过喷射或挤出成型的方法得到复合材料。
三、复合材料的应用领域复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在许多领域中得到了广泛应用。
1. 航空航天领域:航空器的结构件和发动机零部件中经常使用复合材料,可以减轻重量,提高飞行速度和燃油利用率。
2. 汽车制造:复合材料在汽车制造中的应用越来越广泛,例如车身和发动机盖等部位常使用复合材料,可以降低车辆重量,提高燃油经济性。
3. 建筑材料:复合材料可以制成各种形状的板材,用于墙体、屋面等建筑结构中,具有良好的隔热、隔音和耐候性能。
4. 体育用品:高档的运动装备和器械,如高尔夫球杆、网球拍等常使用复合材料制作,以提高其性能和使用寿命。
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。
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。
高中化学复合材料试讲教案

高中化学复合材料试讲教案在当今的科学教育领域,将理论与实践相结合已成为教学的重要趋势。
特别是对于高中化学这一科目,通过实验和实际操作来加深学生对知识的理解至关重要。
本次我们将重点探讨一个高中化学的试讲教案——复合材料的制备与应用,旨在激发学生们的创新精神和实践能力。
首先,我们需要明确什么是复合材料。
简单来说,复合材料是由两种或两种以上不同材料组合而成的新型材料,这些材料相互结合,能够产生比单一材料更优越的性能。
例如,常见的钢筋混凝土就是一种复合材料,它结合了钢筋的抗拉强度和混凝土的抗压能力,广泛应用于建筑行业。
为了让学生们更好地理解复合材料的概念及其特性,我们可以设计一个简单的实验:制作并测试一种简单的复合材料。
在这个实验中,我们以生活中常见的材料为原材料,如塑料、纤维等,通过简单的混合和加工过程,让学生亲手制备出一种具有特殊性能的复合材料。
接下来是教案的核心部分——试讲环节。
在这一环节中,教师需要引导学生思考以下几个问题:1. 为什么我们要使用复合材料而不是单一的材料?2. 不同的材料组合在一起会有哪些不同的性能表现?3. 我们如何根据需求选择合适的材料进行复合?针对这些问题,教师可以准备一些案例进行分析,例如航空航天工业中使用的碳纤维复合材料,以及日常生活中使用的各类复合塑料制品。
通过具体案例的分析,学生不仅能够了解复合材料的广泛应用,还能学会如何根据实际需求选择合适的材料。
此外,教师还应该强调实验操作的安全性。
在制备复合材料的过程中,可能会涉及到一些化学物质或加热、加压等步骤,因此,安全教育是必不可少的一环。
教师需要确保学生了解所有实验器材的使用方法和安全注意事项,确保实验的顺利进行。
最后,教师应该鼓励学生进行创新思考。
在了解复合材料的基本概念和制备方法后,学生可以尝试设计自己的复合材料,并思考如何改进其性能,甚至考虑其在现实生活中的应用前景。
总结来说,这份高中化学复合材料试讲教案范本旨在通过实践活动帮助学生深入理解复合材料的概念、性能和应用,同时培养他们的实验操作能力和创新思维。
精品初中化学 12.3化学材料-有机合成材料、复合材料教案1

化学材料——有机合成材料、复合材料★教学目标(一)知识与技能1.了解有机化合物和有机高分子化合物的特点。
2.知道塑料、合成纤维和合成橡胶的性能和用途。
3.认识有机合成材料的发展对人类社会的进步所起的重要作用。
(二)过程与方法了解有机合成材料的特点、用途和对环境的危害,认识环境保护的重要性。
(三)情感、态度与价值观1.培养学生的自学能力、思维能力和表达能力,发展学生科学探究的能力。
2.了解学习化学的重要价值,培养学生关注社会和人类生存环境的情感。
★教学重点1.塑料:塑料的主要成分是树脂,此外还有添加剂,用以改变塑料制品的性能。
2.合成橡胶:合成橡胶与天然橡胶相比,具有高弹性、绝缘性、耐磨性和耐高温等性能。
3.“白色污染”:日常生活中人们使用的塑料购物袋,快餐饭盒、农用地膜等废弃后难以降解,造成环境污染。
★教学难点有毒塑料与无毒塑料的鉴别方法。
★教学方法以研究性学习为主,教师适当指导。
★教学过程(一)导入新课教师活动:“China”表示我们的祖国,它还可以表示什么?学生活动:瓷器。
教师活动:对!瓷器的出现已成为中华民族文化的象征之一,它创造了新石器时代的仰韶文化。
人类社会经历了石器时代、青铜器时代、铁器时代等,如今有机合成材料成了人们关注的热点。
(二)进行新课教师活动:什么是有机合成材料?请同学们完成课本。
学生活动:分组讨论,投影展示学生表格的填写并汇报讨论结果。
教师活动:我们将甲烷、乙醇等含有碳元素的化合物称为有机化合物,而氯化钠、硫酸等不含碳元素的化合物称为无机化合物。
少数含碳元素的化合物如一氧化碳、二氧化碳、碳酸钙等具有无机化合物的特点,因此把它们看做无机化合物。
教师活动:有机物中碳原子间可以连接成碳链或碳环,因此有些有机物的相对分子质量比较大,通常称为有机高分子化合物,像乙烯这类相对分子质量较小的称为小分子,由有机高分子合成的材料称为有机合成材料。
教师活动:塑料是一种有机合成材料,请同学们通过实验来探究塑料的一些性质。
高一化学复合材料

2)、碳纤维复合材料
碳纤维复 合材料
基体:合成树脂 增强体:碳纤维
性能:韧性好,强度高,质量轻
应用:纺织机械和化工机械的制造,人体组 织中韧带的制作,制造高尔夫球杆、网球拍 等等体育用具
2、航空、航天领域的复合材料 1)机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料 组成
基体:金属
增强体:纤维(碳纤维、硼纤维、碳 化硅纤维、氧化铝纤维等)
B、汽车窗玻璃
C、废水管道
D.垃圾桶
3.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
目 D.分子复合材料 标
检 测 4.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
性能:耐高温、强度高、导电导热性好、 不吸湿和不易老化,密度小。
2)机身隔热复合材料:
基体:陶瓷 组成
增强体:碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维
性能:耐高温、韧性好
1.下列不属于玻璃钢具有的性能的是 A A .易碎 B.易燃 C.耐水 D.耐磨
目
标
检
测
2、下列各项中不能用玻璃钢制造的是 B
A.餐厅座椅
强度高,抗冲击,绝缘性好,耐热温度 低于300℃
耐高温,隔热性好,强度韧性得到改善
合成树脂
C
耐1600℃以上的高温,强度高,密度小
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
玻璃钢
基体:合成树脂 增强体:玻璃纤维
玻璃钢克服了玻璃易碎、密度较大,合成树脂强 度不够高的缺点,它具有强度高、密度小、韧性 好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造 方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、 管道、小舟、化工设施、小型建筑等
高中化学必修1 复合材料 4.3

2.复合材料中往往由一种材料作基体,另一种材料作 ()
A.增强体 B.发泡剂 C.防老剂 D.增塑剂
【解析】选A。复合材料由两部分组成:一部分称为基 体,起黏结作用;另一部分称为增强体,起骨架作用。
3.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 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
【解析】选A。因为复合材料都由基体和增强体两部分 组成,所以其化学成分至少有两种,A项对B项错;基 体在复合材料中起黏结作用,C项错;树脂基复合材料 和金属基复合材料是按基体分类的,而纤维增强复合 材料是按增强体分类的,分类标准不统一,D项错。
【过关训练】 1.(2017·攀枝花高一检测)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
是以含硅物质为原料高温 形状改变或表面 不同的材料
形 烧制而成的;
处理而成;
经特殊加工
成 (2)新型无机非金属材料 (2)合金由两种或 而制成的材
是由一些具有特殊结构、 两种以上的金属( 料,由基体
特殊功能的原料制成的 或金属跟非金属) 和增强体组
熔合而成
成
无机非金属材料
金属材料
复合材料
(1)传统无机非金属 (1)纯金属具有良好的可塑
() 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 C.②③④
B.②③⑤⑥ D.③④⑤
【解析】选A。碳纤维为增强体、金属钛为基体的复合 材料应具有增强体的优点和基体的优点。碳纤维熔点 高、硬度大,金属钛熔点高、导电、导热,二者的密 度都较小。因此该碳纤维增强体金属基复合材料:耐 高温;导电、导热;密度小,可用于制造飞机机翼和 导弹壳体。
高中化学复合材料知识点总结

高中化学复合材料知识点总结复合材料的结构通常是一个相为连续相,称为基体;基体的作用是将增强体粘合成整体并使复合材料具有一定的形状,传递外界作用力、保护增强体免受外界的各种侵蚀破坏作用。
当然也决定复合材料的某些性能和加工工艺。
高中学习网小编为您带来高中化学复合材料知识点,希望对大家有所帮助!高中化学复合材料知识点(一)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。
高一化学 知识点总结 必修一 4.3 复合材料

4.3 复合材料
一、复合材料
1、材料的分类:
(1) 金属材料:包括纯金属和合金
(2) 非金属材料:包括传统无机非金属材料和新型无机非金属材料
A、传统无机非金属材料:玻璃、水泥、陶瓷
B、新型无机非金属材料:高温陶瓷、生物陶瓷、压电陶瓷、
光导纤维
(3) 有机高分子材料:包括天然高分子和合成高分子材料,其中合成
高分子主要有塑料、橡胶、纤维,
注意:塑料一定是合成的,橡胶、纤维天然也有存在
2、概念:复合材料是指将两种或者两种以上性质不同的材料经特殊
加工而制成的新型材料。
3、组成:包括基体和增强体,基体起粘结作用,增强体起骨架作用。
4、分类:
(1) 按照基体种类分:树脂基复合材料,金属基复合材料、
陶瓷基复合材料
(2) 按照增强体形状分:颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料、
纤维增强复合材料
5、特点:密度小、强度大、耐高温、耐腐蚀
6、几种重要的复合材料:
(1) 玻璃钢:基体是合成树脂,增强体是玻璃纤维
(2) 航天材料:基体是金属或者陶瓷,增强体是纤维,主要是碳纤维
(3) 钢筋混凝土:基体是混凝土,增强体是钢筋
1。
高中化学第三单元《高分子材料和复合材料》知识点归纳

高中化学第三单元《高分子材料和复合材料》
知识点归纳
一、塑料
1、聚合反应:加聚反应(如制聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯)
缩聚反应(如制酚醛树脂)
聚氯乙烯薄膜不能用来包装食品,应该用聚乙烯
不粘锅内壁涂敷的是聚四氟乙烯
2、单体:用来制备聚合物的物质,两种以上单体间的加聚反应就是共聚反应。
二、纤维
1、天然纤维:植物纤维(如棉花,成分为纤维素,属于糖类)
动物纤维(如羊毛、蚕丝,成分为蛋白质)
2、化学纤维:人造纤维(对天然纤维的加工,如粘胶纤维)
合成纤维(完全由人制造,如尼龙),尼龙又称锦纶,是人类第一次采用非纤维材料,通过化学合成方法得到的化学纤维。
三、橡胶
1、天然橡胶:以天然乳胶(主要从橡胶树取得)为原料,成分为聚异戊二烯,是线形分子。
硫化橡胶,当中含有二硫键,使线形分子转变为体型网状分子,有弹性且不易变形。
2、合成橡胶:如丁苯橡胶等
塑料、合成纤维、合成橡胶并称三大合成材料
四、功能高分子材料
种类很多,如高吸水性材料,可用于制作纸尿布、农林业保水剂、石油化工脱水剂
五、复合材料
1、定义:由两种或两种以上性质不同的材料组合而成的复合材料,通常具有比原材料更优越的性能。
如钢筋混凝土、石棉瓦、玻璃钢
2、组成:基体材料、增强材料,如碳纤维增强材料。
有机化学中的聚合物的复合材料与应用

有机化学中的聚合物的复合材料与应用在有机化学领域,聚合物的复合材料是一种重要的研究方向。
复合材料是由两种或更多类型的材料组合而成的,具有比单一材料更好的性能,并且可以应用于多个领域。
本文将探讨有机化学中的聚合物复合材料以及其应用。
一、聚合物的复合材料定义及特点聚合物的复合材料是将聚合物与其他材料(如纤维、金属或陶瓷等)相结合形成的新材料。
与传统的单一聚合物相比,聚合物的复合材料通常具有更好的机械性能、热稳定性和耐腐蚀性等特点。
二、聚合物的复合材料制备方法1. 混合法:将聚合物与其他材料直接混合,然后进行成型加工。
这种方法简单易行,适用于大规模生产。
2. 化学结合法:通过化学反应将聚合物与其他材料结合。
这种方法可以在聚合物分子链中形成交联结构,提高材料的机械强度和热稳定性。
3. 共混法:将聚合物和其他材料溶解于相同的溶剂中,通过共混形成复合材料。
这种方法可以提高材料的界面相容性,减少材料的相互分离。
三、聚合物复合材料的应用领域1. 汽车工业:聚合物复合材料可以用于汽车车身零部件和内饰件的制造,以提高汽车的轻量化和安全性能。
2. 航空航天工业:由于聚合物复合材料具有轻质和高强度的特点,被广泛应用于航空航天领域,用于制造飞机、卫星等。
3. 医疗器械:聚合物复合材料可以用于制造医疗器械,如人工骨骼、人工关节等,以提高材料的生物相容性和力学性能。
4. 电子工业:聚合物复合材料可以用于制造电子元件的封装材料,具有较好的电绝缘性和导热性能。
5. 环境保护:聚合物复合材料可以用于污水处理、废气净化等环境保护领域,具有良好的吸附和分离性能。
四、聚合物复合材料的发展趋势1. 新材料的研发:随着科技的不断进步,研究人员将不断开发新型的聚合物复合材料,以满足不同领域对材料性能的需求。
2. 绿色环保:在聚合物复合材料的研究中,越来越注重绿色环保的原则,选择可再生材料和可降解材料,并减少对环境的影响。
3. 界面调控:研究人员将进一步研究和改善聚合物复合材料的界面相容性,以提高材料的综合性能。
复合材料的物理和化学性质

复合材料的物理和化学性质复合材料是由两种或两种以上的材料组合而成的一种新材料。
这些材料具有各自独特的物理和化学性质,可以通过组合得到具有更加优良的性能。
本文将会分析复合材料的物理和化学性质以及这些性质如何对于材料的应用产生影响。
1. 复合材料的物理性质复合材料具有优良的物理性质,这些物理性质基于组成材料之间互相作用的协同效应。
这种协同效应像基础物理现象一样,包括嵌入式颗粒对于力学性能,纤维膜对于力学和导热性能,以及成分和结构对于热膨胀的影响。
1.1 强度和刚度纤维膜和矩阵材料可以通过喜悦基质相互作用,形成高强度和高刚度材料。
例如,碳纤维聚酰亚胺复合材料具有非常好的机械性能,与传统金属材料相比,比重更轻,同时,强度和刚度也更高。
1.2 导热性纤维膜和矩阵材料的选择对于复合材料的导热性非常重要。
例如,金属矩阵和高热导膜可以形成具有优异传热性能的复合材料。
1.3 电特性复合材料在电特性方面也具有独特的性能。
例如,通过控制含纤维丝层的取向和/spacer,可以形成纤维捆绑复合材料,这些捆绑可以在复合材料中形成芯和垂直场向。
2. 复合材料的化学性质2.1 生物相容性添加生物相容性材料可以使复合材料更加生物相容。
生物医学领域中常用增强复合材料是由生物相容性高分子材料作为矩阵材料,并将具有生物相容性的纤维膜作为增强材料。
2.2 耐腐蚀性耐高温和高剪切应力的复合材料通常分别使用碳纤维和铝矽质纤维作为增强材料和矩阵材料。
通过额外添加化学稳定剂可以面对材料的耐腐蚀性。
这种材料的应用范围非常广泛包括航天、航空、交通运输、军事和体育用品等。
2.3 热膨胀性复合材料的热膨胀性在很多应用领域都非常重要。
通过控制复合材料的组成和结构,可以调整这些材料的热膨胀性。
例如,可以采用多种具有高热膨胀系数的材料,掺杂成熟的高度可调制复合材料。
3. 复合材料的应用3.1 航空航天领域航空航天领域对于材料的要求非常高,需要具有轻、强、刚、耐高温等性能。
高中化学 第九章功能复合材料

利用共振效应,可以根据外来的工作 频率,改变复合材料固有频率而避免材料 在工作时引起的破坏。
对于吸波材料,同样可以根据外来波 长的频率特征,调整复合频率,达到吸收 外来波的目的。
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系统效应
这是材料的一种复杂效应,至目前为 止,这一效应的机理尚不很清楚,但在实 际现象中已经发现这种效应的存在。
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在玻璃纤维增强塑料中,当玻璃纤维表 面选用适宜的硅烷偶联剂处理后,与树脂基 体组成的复合材料,由于强化了界面的结合, 故致使材料的拉伸强度比未处理纤维组成的 复合材料可高出30--40%,而且湿态强度保 留率也明显提高。
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但是,这种强结合的界面同时却导致 了复合材料冲击性能的降低。
因此,在金属基、陶瓷基增强复合材 料中,过强的界面结合不一定是最适宜的。
在碳纤维增强尼龙或聚丙烯中,由于碳 纤维表面对基体的诱导作用,致使界面上的 结晶状态与数量发生了改变,如出现横向穿 晶等,这种效应对尼龙或聚丙烯起着特殊的 作用。
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共振效应
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。
由不同材料组成的复合材料,其固有频 率不同于原组分的固有频率,当复合材料中 某一部位的结构发生变化时,复合材料的固 有频率也会发生改变。
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相补效应和相抵效应常常是共同存在的。 显然,相补效应是希望得到的,而相抵 效应要尽量能够避免。 所有这些,可通过相应复合材料的设计 来加以实现。
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相乘效应
两种具有转换效应的材料复合在一起, 即可发生相乘效应。
例如,把具有电磁效应的材料与具有 磁光效应的材料复合时,将可能产生具有 电光效应的复合材料。
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因此,通常可以将一种具有两种性能相 互转换的功能材料X/Y和另一种换能材料Y/Z 复合起来,可用下列通式来表示,即:
初中化学四种复合材料

初中化学四种复合材料
随着科技的飞速发展和人们对新型材料的需求不断增加,复合材
料作为一种新型材料逐渐得到了人们的关注和研究。
简单来说,复合
材料就是由两种或以上的材料经过机械、物理或化学手段组合而成的
新材料。
常用的复合材料有四种,分别是:玻璃钢、碳纤维复合材料、金
属基复合材料和陶瓷基复合材料。
首先介绍的是玻璃钢。
玻璃钢是以玻璃纤维强化塑料为基础制成
的一种复合材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
玻璃钢广泛
用于皮划艇、游泳池、储罐、车身外壳等领域。
其次是碳纤维复合材料。
碳纤维复合材料是由碳纤维和树脂等基
础材料构成的复合材料。
相比钢铁等传统材料,碳纤维复合材料具有
比强度高、比重轻、阻尼性能好等特点,因此广泛应用于航天、航空、汽车、体育器材等领域。
第三类是金属基复合材料。
金属基复合材料是以金属为基础材料,加入多种增强材料构成的复合材料。
这种复合材料具有高强度、高刚度、高温热稳定性等特性,在航空航天、军事和工程领域中得到了广
泛应用。
最后是陶瓷基复合材料。
陶瓷基复合材料以陶瓷材料为基础,加
入纤维、松散颗粒等材料构成的复合材料。
陶瓷基复合材料具有高强度、高硬度、高耐磨性等特点,广泛应用于热障层、摩擦材料和加固
材料等领域。
综合来看,复合材料在现代工业中应用广泛,其优越的性能和多
种组合方式带给了人们更多的使用选择。
未来,我们可以预见,随着
材料科学的不断发展,复合材料必将有更加广泛的应用前景。
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复合材料由两部分组成:基体相(连续相)
和增强相(分散相)。
基体相是连续相材料,把改善性能的增 强相材料粘结在一起,起粘结剂的作用。 增强相大部分是高强物质,起提高强度 或韧性的作用。
复合材料按增强相形状
可分为三类:
1 纤维增强复合材料 2 层合增强复合材料 3 颗粒增强复合材料
按基体相材料类型可分为三类: 1 树脂基复合材料
1990年7月,第一届国际纳米科学技术 (Nano Science and Technology,简称NST)会议 在美国巴尔的摩召开,标志着纳米科学技术 的正式诞生。 最初纳米材料(Nano material)是指粒径为 1100nm的超细颗粒和由超细颗粒构成的薄膜 和固体。现在,广义地纳米材料是指在三维空 间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作 为基本单元构成的材料。
(3) 硼纤维增强复合材料 硼纤维是一种强度、刚度均比碳纤维高的 纤维。硼纤维增强复合材料是硼纤维增强材料 与树脂基体组成的复合材料。用作高温材料, 但因为价格昂贵,应用受到限制。主要用于航 空工业。
2 . 层合增强复合材料
(1) 双层金属复合材料
双层金属复合材料是将特性不同的两种金 属,用胶合或者熔合铸造、热压、焊接、喷涂
2 金属基复合材料
3 陶瓷基复合材料
5.4.2 复合材料的技术性能
1. 比强度和比模量高
比强度(抗拉强度与密度之比)和比模量 (弹性模量与密度之比)高,说明材料轻而且刚 性大。
2. 良好的抗疲劳性能
疲劳是材料在循环应力作用下的性质。复 合材料能有效地阻止疲劳裂纹的扩展。
3. 减振性能好
在工作过程中振动问题十分突出,复合材 料为多相系统,大量的界面对振动有反射吸收
纳米材料既不同于宏观物体,又不同于微 观粒子,正好处于中间地带。具有纳米尺度的 物质由于其结构的特殊 性,使纳米材料具有许 多特殊的性能。
碳纳米管
1. 纳米材料的性能
(1) 小尺寸效应:当颗粒尺寸减小到纳米量 级时,一定条件下导致材料宏观物理、化学性 质发生变化。 由于比表面积大大增加,使纳米材料具有 极强的吸附能力。如光吸收显著增强;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的金微粒的熔点只有600K。
等方法复合在一起以满足某种性能要求的材料。
(2) 夹层复合材料 夹层复合材料是性质完全不同的表面材料 与芯材复合而成的一种材料。
3.颗粒增强复合材料
颗粒复合材料是一种或多种材料的颗粒均 匀分散在基体材料内所组成的材料。
尼龙6/粘土纳米复合材料
5.4.4 纳米材料
根据人类的需要,逐个操纵原子来制造 产品,这是人类关于纳米技术最早的梦想。 1981年,扫描隧道显微镜 (Scanning Tunneling Microscope) 的发明,向人类揭示了一个可见 的原子世界,极大的促进和推动 了纳米技术的快速发展。
作用。且自振动频率高,不易产生共振。
4. 高温性能好
复合材料在高温下强度和模量基本不变。
5.4.3 重要的复合材料
1 . 纤维增强复合材料
(1) 玻璃纤维增强复合材料
以树脂为基体,玻璃纤维为增强材料制成 的复合材料。 玻璃纤维是由熔 融的玻璃经快速拉伸, 冷却所形成的纤维。 玻璃纤维增强工程塑 料即玻璃钢。
2 纳米材料的制备
纳米微粒的制备方法有很多种,按反 应性质可分为物理法、化学法; 按制备系统和 状态又可分为气相 法、液相法和固相 法三大类。
气相法是直接利用气体或通过各种手 段将物质变成气体,使之在气体状态下发 生物理变化或化学变化,最后在冷却过程 中凝聚长大形成纳米微粒的方法。 气相法包括蒸发法、化学气相反应法、 化学气相凝聚(沉淀)法和溅射法等。
(4)宏观量子隧道效应:微观粒子具有 贯穿势垒的能力称为隧道效应。纳米粒子 的磁化强度,量子相干器件中的磁通量等 也具有隧道效应,它们可以穿越宏观系统 的势垒而产生变化,被称为纳米粒子的宏 观量子隧道效应。扫描隧道显微镜的基本 原理就是基于量子隧道效应. 宏观量子隧道效应限定了磁带、磁盘 进行信息存储的时间极限。
化学气相反应法中的等离子体化学气 相合成是目前最先进的一种方法,其制备 过程为: 产生等离子体→原料蒸发→化学反 应→冷却凝聚→颗粒捕集→尾气处理 我国近来利用该法成功地合成出纳 米Si3N4粉体,平均粒度为20nm,纯度达 97%。
化学气相沉淀法:在制备SiC-C纳米复 合材料时,采用SiCl4-C3H8-H2系统,在Si/C比 为0~2.8的条件下,最佳温度为1600K时,可 获得SiC-C纳米级粉体.
(2)表面效应:指纳米粒子表面原子数 与总原子数之比,随粒径的变小而急剧增 大后所引起性质上的变化。 例如,5nm的粒子,表面原子占50%; 而2nm的粒子,表面原子占80%。 表面原子增加,使表面能增高,大大 增强了纳米粒子的化学活性,使其在催化、 吸附等方面具有常规材料无法比拟的优越 性。
(3)量子尺寸效应:随着粒子由宏观尺寸 进入纳米范围,准连续能带将分裂为分立的 能级,能级间的距离随粒子尺寸减小而增大, 这种能级能隙变宽的现象称为量子尺寸效应。 这种量子尺寸效应导致纳米粒子具有与 宏观物质截然不同的反常特性。 例如,粒径为20nm的银微粒在温度为1K 时出现由导体变为绝缘体的现象。
5.4
化学与复合材料
5.4.1 复合材料概论 5.4.2 复合材料的技术性能 5.4.3 重要的复合材料 5.4.4 纳米材料
5.4.1 复合材料概论
复合材料(composite material)是有机高分 子、无机非金属或金属等几种不同材料,通过 复合工艺组合而成的新型材料。或者说是由两 种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料 组合而成的多相固体材料。
由于玻璃钢比重小、强度高、耐腐蚀、
耐燃且成型性能好,现已广泛用于汽车车身、
氧气瓶、轻型船体及石油化工的管道、阀门等。
缺点是维增强复合材料
碳纤维增强材料与树脂基体组成的材料称 为碳纤维增强复合材料。 这类材料保持了玻璃钢的许多优点,而且 性能优于玻璃钢。因此 可作宇宙飞行器的外层 材料,人造卫星和火箭 的机架、壳体等。