复合材料的定义、命名与分类
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书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
• 上述复合材料的定义较易被普遍接受,它不仅明确指 出复合材料是“通过人工复合的”和“有特殊性能的”材料, 而且还指明了复合材料的组分、结构特点及与其他种材料 (如简单混合物、化合物、合金)的特征区别。 • 根据上述复合材料的定义,复合材料应不包括自然形 成的具有某些复合材料形态的物质、化合物、单相合金和 多相合金。
复合材料的定义、命名 与分类
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
2020年4月9日星期四
主要参考资料
•1、现代复合材料----陈华辉 邓海金 李 明 (中国物质出版社,1998) •2、复合材料--------吴人洁(天津大学出版社,2000) •3、复合材料科学与工程---倪礼忠,陈麒(科学出版社,2002) •4、复合材料及其应用—尹洪峰,任耘(陕西科学技术出版社,2003) •5、高性能复合材料学---郝元恺,肖加余 (化学工业出版社,2004) •6、新材料概论--- 谭毅, 李敬锋(冶金工业出版社,2004) •7、先进复合材料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 (机械工业已出版社,2004) •建议教材:复合材料概论--------王荣国 武卫莉等(哈尔滨工业大学出版 社,1999)
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•偏重于考虑复合材料的结构,诸如:
• (1)复合材料是两种或多种材料在宏观尺度上组合而成 的一种有用的材料。
• (2)复合材料就是两种或两种以上的不同化学性质或不 同组织相的物质,以微观或宏观的形式组合而成的材料。
• (3)复合材料是不同于合金的一种材料,在合金中,每 一种组分都保留着它们独立的特性,而构成复合材料时,仅取 它们的优点而避开其缺点,从而获得一种改善了的材料。
•4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合 材料具有新的、独特的和可用的性能,这种性能是单个 组分材料性能所不及或不同的;
•5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料 。
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• 吴人洁教授“在复合材料的未来发展”一文中指出:复合 材料将由宏观复合形式向微观(细观)复合形式发展。微观复 合材料包括:均质材料在加工过程中内部析出的增强相和剩 余的基体相构成的原位复合材料或纤维增强复合材料,也包 括用纳米级增强体的复合材料以及刚强棒状分子增强的分子 复合材料等。
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•目 录
第一章 总论 第二章 复合材料的基体材料 第三章 复合材料的增强材料 第四章 复合材料的界面 第五章 复合材料的成型工艺 第六章 金属基复合材料 第七章 陶瓷基复合材料 第八章 复合材料基本特性、应用及其研究现状 第九章 功能复合材料
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• 按这Matthews和Rawlings给出的定义,钢铁及其合 金不应属于复合材料,如Co—Cr—Mo—Si合金不属于 复合材料,因为这种合金经过熔化和凝固过程;而仅有 像SiC颗粒强化的Al合金这种混合而成的材料才属于复合 材料。因此有人认为可将复合材料划分为广义复合材料 和狭义复合材料。
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书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
• 以下面五点概括了复合材料的特点: •1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的; •2、复合材料是以人工制造而非天然形成的(区别于具有 某些复合材料形态特征的天然物质);
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•3、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有 的物理和化学性质(区别于化合物和合金);
•
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• F.L. Matthews和R.D.Rawlings认为,复合材料 是两个或两个以上组元或相组成的混合物,并应满足下面 三个条件: • (1)组元含量大于5%; • (2)复合材料的性能显著不同于各组元的性能, • (3)通过各种方法混合而成。
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•钢 •合金钢
•导电高分子
•高温合金
•复合材料
•石材 •陶器
•陶瓷 •玻璃
•橡胶
•高模聚合物
•电木
•尼龙
•聚酯
•金属基复合材料
•PAN
•PE •PS •PC
•PP
•陶瓷基复合材料
•水泥 •耐火材料
•熔融硅
•耐湿陶瓷
•韧性机械陶瓷
•10000BC •5000BC
•0
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•1500
• 从广义上讲,复合材料是由两种或两种以上不同化学性 质的组分组合而成的材料。但在现代材料学界中,复合材料专 指由两种或两种以上不同相态的组分所组成的材料。 • 复合材料可定义为:用经过选择的、含一定数量比的两 种或两种以上的组分(或称组元),通过人工复合、组成多相 、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
第一章 总论
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
材料分类:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材
料
各有千秋 扬长避短
克服单一材料的缺点 产生原来单一材料本身所没有的新性能
复合材料
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•各种材料在各个历史时期相对重要性
•金 •铜 •铁
•高分子
•木材
•皮肤 •动物Байду номын сангаас •纤维
• 综上所述,复合材料定义所阐述的主要有两点,即组成规 律和性能持征。
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•偏重于考虑复合后材料的性能 •诸如(1) 复合材料是由两种或更多的组分材料结合 在一起,复合后的整体性能应超过组分材料,保留了所 期望的性能(高强度、刚度、轻的重量),抑制了所不期 望的特性(低延性)。
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•(2) 复合材料是多功能的材料系统,它们可提供任 何单一材料所无法获得的特性;它们是由两种或多种成 分不同,性质不同,有时形状也不同的相容性材料,以 物理形式结合而成的。
•1900
•1960
•3
•1980
•1990
•2000 •2010 •2020
•1、复合材料的定义
• 什么是复合材料 (Composition Materials , Composite) ? • 要给复合材料下一个严格精确而又统一的定义是很困难 的。概括前人的观点,有关复合材料的定义或偏重于考虑复 合后材料的性能,或偏重于考虑复合材料的结构 。
• 上述复合材料的定义较易被普遍接受,它不仅明确指 出复合材料是“通过人工复合的”和“有特殊性能的”材料, 而且还指明了复合材料的组分、结构特点及与其他种材料 (如简单混合物、化合物、合金)的特征区别。 • 根据上述复合材料的定义,复合材料应不包括自然形 成的具有某些复合材料形态的物质、化合物、单相合金和 多相合金。
复合材料的定义、命名 与分类
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2020年4月9日星期四
主要参考资料
•1、现代复合材料----陈华辉 邓海金 李 明 (中国物质出版社,1998) •2、复合材料--------吴人洁(天津大学出版社,2000) •3、复合材料科学与工程---倪礼忠,陈麒(科学出版社,2002) •4、复合材料及其应用—尹洪峰,任耘(陕西科学技术出版社,2003) •5、高性能复合材料学---郝元恺,肖加余 (化学工业出版社,2004) •6、新材料概论--- 谭毅, 李敬锋(冶金工业出版社,2004) •7、先进复合材料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 (机械工业已出版社,2004) •建议教材:复合材料概论--------王荣国 武卫莉等(哈尔滨工业大学出版 社,1999)
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•偏重于考虑复合材料的结构,诸如:
• (1)复合材料是两种或多种材料在宏观尺度上组合而成 的一种有用的材料。
• (2)复合材料就是两种或两种以上的不同化学性质或不 同组织相的物质,以微观或宏观的形式组合而成的材料。
• (3)复合材料是不同于合金的一种材料,在合金中,每 一种组分都保留着它们独立的特性,而构成复合材料时,仅取 它们的优点而避开其缺点,从而获得一种改善了的材料。
•4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合 材料具有新的、独特的和可用的性能,这种性能是单个 组分材料性能所不及或不同的;
•5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料 。
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• 吴人洁教授“在复合材料的未来发展”一文中指出:复合 材料将由宏观复合形式向微观(细观)复合形式发展。微观复 合材料包括:均质材料在加工过程中内部析出的增强相和剩 余的基体相构成的原位复合材料或纤维增强复合材料,也包 括用纳米级增强体的复合材料以及刚强棒状分子增强的分子 复合材料等。
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•目 录
第一章 总论 第二章 复合材料的基体材料 第三章 复合材料的增强材料 第四章 复合材料的界面 第五章 复合材料的成型工艺 第六章 金属基复合材料 第七章 陶瓷基复合材料 第八章 复合材料基本特性、应用及其研究现状 第九章 功能复合材料
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• 按这Matthews和Rawlings给出的定义,钢铁及其合 金不应属于复合材料,如Co—Cr—Mo—Si合金不属于 复合材料,因为这种合金经过熔化和凝固过程;而仅有 像SiC颗粒强化的Al合金这种混合而成的材料才属于复合 材料。因此有人认为可将复合材料划分为广义复合材料 和狭义复合材料。
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
• 以下面五点概括了复合材料的特点: •1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的; •2、复合材料是以人工制造而非天然形成的(区别于具有 某些复合材料形态特征的天然物质);
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•3、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有 的物理和化学性质(区别于化合物和合金);
•
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• F.L. Matthews和R.D.Rawlings认为,复合材料 是两个或两个以上组元或相组成的混合物,并应满足下面 三个条件: • (1)组元含量大于5%; • (2)复合材料的性能显著不同于各组元的性能, • (3)通过各种方法混合而成。
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•钢 •合金钢
•导电高分子
•高温合金
•复合材料
•石材 •陶器
•陶瓷 •玻璃
•橡胶
•高模聚合物
•电木
•尼龙
•聚酯
•金属基复合材料
•PAN
•PE •PS •PC
•PP
•陶瓷基复合材料
•水泥 •耐火材料
•熔融硅
•耐湿陶瓷
•韧性机械陶瓷
•10000BC •5000BC
•0
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•1500
• 从广义上讲,复合材料是由两种或两种以上不同化学性 质的组分组合而成的材料。但在现代材料学界中,复合材料专 指由两种或两种以上不同相态的组分所组成的材料。 • 复合材料可定义为:用经过选择的、含一定数量比的两 种或两种以上的组分(或称组元),通过人工复合、组成多相 、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料。
第一章 总论
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
材料分类:金属材料、无机非金属材料、有机高分子材
料
各有千秋 扬长避短
克服单一材料的缺点 产生原来单一材料本身所没有的新性能
复合材料
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•各种材料在各个历史时期相对重要性
•金 •铜 •铁
•高分子
•木材
•皮肤 •动物Байду номын сангаас •纤维
• 综上所述,复合材料定义所阐述的主要有两点,即组成规 律和性能持征。
书山有路勤为径, 学海无涯苦作舟
•偏重于考虑复合后材料的性能 •诸如(1) 复合材料是由两种或更多的组分材料结合 在一起,复合后的整体性能应超过组分材料,保留了所 期望的性能(高强度、刚度、轻的重量),抑制了所不期 望的特性(低延性)。
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•(2) 复合材料是多功能的材料系统,它们可提供任 何单一材料所无法获得的特性;它们是由两种或多种成 分不同,性质不同,有时形状也不同的相容性材料,以 物理形式结合而成的。
•1900
•1960
•3
•1980
•1990
•2000 •2010 •2020
•1、复合材料的定义
• 什么是复合材料 (Composition Materials , Composite) ? • 要给复合材料下一个严格精确而又统一的定义是很困难 的。概括前人的观点,有关复合材料的定义或偏重于考虑复 合后材料的性能,或偏重于考虑复合材料的结构 。