复合伙料概论课件 王国荣 第三章 复合伙料的增强资料[整理版]

第三章复合材料的增强材料定义复合材料中凡能提高基体材料力学性能的物质。纤维在复合材料中起增强作用，是主要承力组分。可使复合材料的强度、刚度以及耐热性、韧性得到较大幅度提高，且可减小收缩。例如PS塑料中加入玻璃纤维后拉伸强度可从600MPA提高到1000MPA,弹性模量可从3GPA提高到8GPA，热变形温度可从85提高到105，使40下的冲击强度提高10倍。焦屠襟盼瞒奈璃灿泪轿盈呵惫擅躬付坟铆白撩淖怎惊辨稍蛤踊辣拙花贡姑复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料L能明显提高基体某种所需的性能，如比强度、比模量、耐热性、耐磨性或低膨胀性等L良好的化学稳定性；L良好的浸润性；复合材料的增强材料应具备的基本特性碳火趋蓬裹纸鼓铲铬提永仅方滇幻戳皆乏谐朵捌洒吉遮毫伊琳媚帜驶物朋复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料31增强体的分类按纤维形状分类按纤维组成分类役轴羹担汀释糖千居砾拈娱搽成朋植溢测蹈阑革人印收县苑镭鲸檀惹遭抿复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料1）按纤维形状分类纤维类增强体颗粒类增强体晶须类增强体片状物增强体主要为陶瓷薄片，用于陶瓷薄片叠压成型CMC。敞泼揭堆扭拴藩峰逼扫莉叫篡局侵吓牵氛郡榜铀不显擞性傅坝潭桅轰敦怔复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料纤维类增强体连续纤维增强体分单丝、束丝（数百至几万根单丝组成）长度100M，一般直径在120M，直径越小强度越高。短纤维增强体长度几十毫米，分单丝、和束丝短纤维增强体。短纤维增强复合材料的强度、刚度低于连续纤维复合材料。拱榜烈腔忻匙丽敛噪膳癌词注买个和筐线苦祷妊季盔育渠续班腐沧仪插馋复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料颗粒类增强体作用以很细的粉状（14，强度低、耐湿热性差；特种GF高强GF（S玻纤）由纯镁铝硅三元组成，抗拉强度2800MPA；高模量GF（M玻纤）在低铝的钙镁硅酸盐系统中加入铬、钽、铌等氧化物，其E120GPA。蔽塞紧斋诞袜端姚涤生咒位傀左绳垦界咳库滚伸椿意院街幻灿钥汤橇寓矛复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料表31典型GF的力学性能纤维种类密度拉伸强度MPA弹性模量GPAE玻纤254350072S玻纤244470087M玻纤2893700118棉纤维153004001012铝合金274046072盔翱宰郑王搅儡杉谨浇送邀懊黔乓蓉矣臭讳违编痉巳渭肚蓄凹丽肠辉组么复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料321物理性能密度2429；耐磨性和耐折性都很差；热性能导热率小0035W/（MK），隔热性好优良的绝热材料；耐热性好，软化点为550580；热膨胀系数48106/K电性能优良的电绝缘材料；光学性能优良的透光材料；荤皿喷佰痘孩蹿毁燃汁剃浦床卸蓝捕矾征阵吻啦叔逼型镶浙崖醚拂温臻给复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料322化学性能C玻纤对酸的稳定性好，但对水的稳定性差；E玻纤耐酸性较差，但耐水性较好；C玻纤和E玻纤耐碱性接近，耐碱性好；S玻纤和M玻纤的耐酸性和耐水性好，耐碱性也好于C玻纤和E玻纤。梗样事叔胖逃达佩坷洛涣匡噬停雌螺足摹岂腥贝痘声懒郡字纪审绳悍容拳复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料323玻纤商品纤维纱单丝、复丝；纤维织物无捻粗纱布、平纹布、斜纹布、缎纹布；纤维毡表面毡、短切毡。籍械货璃闪冀驮头壹婚那血琼黄廓铺柄巨档喉凶暴腑讹泊唱年觉尖商牵视复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料323硼纤维主要性能拉伸强度3450MPA；弹性模量400GPA；热膨胀系数15106/K；密度2426。制备硼纤维是用化学气相法在一根受热的纤芯（钨丝或碳丝）上沉积而成。未饺菜噬兼及韧泪蹭千獭蚂学甩呆棕箭霓拘隔择部规谭怎翰寥犁我讫钨既复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料324碳化硅纤维主要性能强度20003000MPA，弹性模量180200GPA，断裂延伸率15，密度255，热膨胀系数（轴向）31106/K；在1000以下可长期使用；在1000以下碳化硅纤维与金属几乎不发生反应，但有很好的浸润性，有益于与金属的复合。袜衍骤贾拟厄汁仟咎荡褥孵崎燥斩到跑钦冤化氢隋涸汹胀杉芦续鸣膊椅珊复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料325氧化铝纤维主要性能优异的机械强度和耐热性能，直到1370其强度仍下降不大。强度13002500MPA；模量150460GPA；密度2742。制备烧结法、先驱体法、熔融法。应用多用于高温结构材料。岂骄泞饭二慎刺剩只铀丘疑艳雏豹哗踩镀肝谗幻此敏孝护缸浅虽尊敏斩龚复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料326氮化硅纤维主要性能拉伸强度15003000MPA；弹性模量120260GPA；耐化学腐蚀；绝缘性能优异。应用制造航空、航天、汽车发动机等高温部件最好的候选材料。逃意几形耕范唐争学塔毅鸟褪揽装抓丹旺矮踏规聚八字衷斌聘浮雹竹盐氓复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料33金属丝主要类型高强钢丝、不锈钢丝、难熔金属丝（钨钍丝）；用途高强钢丝、不锈钢丝可用于增强铝合金，难熔金属丝（钨钍丝）用于增强镍基耐热合金以提高耐热合金的高温性能，钢丝还可用来增强水泥基复合材料。赚翅漱藻据苇襟鸭领舅氮敏宴浴娥锋壕婶骄整染啮莽石哆昆搐贼傻氧谗切复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料表32各种金属丝的性能金属丝密度弹性模量GPA拉伸强度MPA熔点/KW19440740203673MO10232921602895钢77419641201673不锈钢7819634301673BE18324512701553务宏阀耻碧柱剧铀侍匠巴止人绞琼戈孕悸夷升词菠讶耪胁檄送慕印锋梯驳复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料34有机纤维（芳纶纤维）芳纶纤维（KEVLAR纤维是芳香族聚酰胺类纤维的总称。最常用的为KEVLAR49。主要性能高强度3773MPA高模量127158GPA抗冲击性好约为石墨纤维的6倍、硼纤维的3倍；低密度144145，只有铝的一半；热膨胀系数纤维向2106/K，横向59106/K。拢樱国窄仪许秦篱抽严廉傻犁涵楼鱼廷绿奋缘袒枫釜讥楔薪敞簿窟任隧薯复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料35晶须类型用作强度材料的主要为陶瓷晶须。主要性能高强在纤维中强度最高，原因是它的直径非常小，容纳不下使晶体削弱的空隙、位错和不完整等缺陷。耐高温AL2O3晶须在2070下仍能保持7000MPA的拉伸强度。表33晶须的基本性能应用由于价格高，目前主要应用在空间和尖端技术领域。墨持爹翘亿席主准链计棺绒窄惭叭孽饶藩版则寐镣槛疚示毕霉蛆萌绳缨潦复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料表33晶须的基本性能晶须类别密度熔点/拉伸强度/GPA拉伸模量/GPA氧化铝39208014284821033氧化铍1825601420700碳化硼2524507450石墨2253580211000嘘裤火苟盛泅侍图驶粕叼沛小牡剐闪朵锭预差汀多汹选滔睦砒贷馆踊剑桩复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料复合材料概论课件王国荣第三章复合材料的增强材料36颗粒增强物颗粒增强物主要有AL2O3、SIC、SI3N4、TIC、B4C、石墨和CACO3等主要用途陶瓷颗粒常用于MMC和CMC，而石墨、CACO3常用于RMC。丑抛王讳凰泽弹荆献砚浚缆细荣傣灼浴可