《 复合材料》课件（1）.ppt

第三节复合材料 第四章材料家族中的元素 硬度大 易加工 易被腐蚀 抗腐蚀 耐高温 易破碎 耐腐蚀 强度大 良好热塑性 易老化 不耐高温 废弃后不易分解 交流 研讨 钢铁 普通玻璃 塑料 合金与复合材料的异同点 两种或两种以上不同材料 两种或两种以上金属材料或金属与非金属 玻璃钢 玻璃纤维和合成树脂碳纤维 合成树脂和碳纤维 铝加入其它元素如 cu mg si zn li 融合 特殊加工 船体 汽车车身 排水管道 纺织 机械 化工机械 宇宙工业等 铝合金建筑业 容器和包装业 交通运输 以及电子行业 飞机构件等 优于原材料的特性 复合材料 铝合金窗户 复合材料 将两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的料 一 认识复合材料 1 概念 2 组成 复合材料 基体 起黏结作用 增强体 起骨架作用 3 分类 耐酸碱 化学稳定性好 强度高 密度小 韧性好 请与同学们讨论 下面给出的基体材料和增强材料经过一定的复合 得到的材料可能具备什么样的性能 在材料与性能之间建立相应的连线 复合材料 性能 基体材料的类型 增强体材料的化学组成 金属c 陶瓷sio2 合成树脂sio2al2o3mgo 合成树脂c 交流 研讨 预测 强度高 抗冲击 绝缘性好 耐热温度低于300 耐高温 强度高 导电性好 导热性好 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 玻璃钢 玻璃纤维 增强体 合成树脂 基体 特点 重量轻 强度高 耐水 耐磨 耐撞 产品美观 制造方便等 水箱 玻璃钢制品 餐桌椅 雕塑 垃圾桶 坚固的格栅 游乐设施 巡逻车 碳纤维增强复合材料 碳纤维 增强体 合成树脂 基体 特点 韧性好 强度高 质量轻等 应用 网球拍 羽毛球拍 钓鱼竿 赛车 冲浪板等体育用品以及纺织机械 化工机械的制造 历史回顾 2003年2月1日 美国 哥伦比亚 号航天飞机在即将返回地面前十几分钟与美国宇航局控制中心失去联系 在美国宇航局宣布 哥伦比亚 号失事后 各国宇航专家对失事原因纷纷发表看法和意见 失事原因 以专家的分析认为 哥伦比亚 号可能是机体太老 但最可能的失事原因是机体表面的耐热保护层陶片松落所致 当航天飞机进入大气层后与大气摩擦产生高温导致隔热层脱落或烧毁 应用一 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 2 航空 航天领域中的复合材料 增强体 碳纤维 碳化硅纤维 氧化硅纤维基体的主要成分 al2o3陶瓷 mgo al2o3陶瓷 sio2陶瓷 si3n4陶瓷 sic陶瓷等 纤维增强陶瓷保持了陶瓷耐高温的特性 增加了陶瓷的韧性 使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球 黑色隔热瓦 纤维为增强体 金属为基体 复合材料 应用二 在火箭 导弹 卫星 宇宙飞船 航天飞机上 复合材料有着广泛的应用 具体为飞机 火箭的机翼和机身以及导弹的壳体 尾翼中的材料应用 优点 这些复合材料具有耐高温 强度高 导电性好 导热性好 不吸湿和不易老化等优点 中国c 802反舰导弹 航天火箭 高空飞艇的整体结构使用柔韧纤维复合材料 具有轻便结实等特点 飞艇的软式外壳由几种不同材料粘合而成 可为飞艇提供一定的强度的防护能力 美巨资研制复合材料飞艇可连续高空侦察三周 应用了大量复合材料降低了飞机重量 中国最新轰八重型战略轰炸机 新轰八大量的使用了我国自己研制的碳 碳纤维复合材料制作机身结构件 既减轻了机体的结构重量 又可大大提升飞机的载油量和载弹量 也大大延伸了飞机的作战航程 另外 使用复合材料也可容易实现飞机的隐形目的 随着现代航空技术的发展 飞机装载质量不断增加 飞行着陆速度不断提高 对飞机的紧急制动提出了更高的要求 碳 碳复合材料质量轻 耐高温 吸收能量大 摩擦性能好 用它制作刹车片广泛用于高速军用飞机中 中国l 9高级教练机 目前 材料的复合正向着精细化方向发展 出现了诸如仿生复合 纳米复合 分子复合 智能复合等新方法 使得复合材料大家族中增添了许多性能优异 功能独特的新成员 随着科学技术的进步 复合材料展现出不可估量的应用前景 材料科学专家普遍认为 当前人类已经人类已经从合成材料时代进入复合材料时代 认识复合材料 形形色色的复合材料 玻璃纤维增强树脂基复合材料碳纤维增强树脂基复合材料 基体 增强体 复合材料 生产生活中常用的复合材料 航空 航天领域中的复合材料 纤维增强金属基复合材料纤维增强陶瓷基复合材料 本节教材小结 1复合材料中往往由一种材料作为基体 另一种材料做 a增塑剂b发泡剂c防老剂d增强体2下列物质属于复合材料的是 a玻璃钢b人造皮革c钢化玻璃d合成树脂3复合材料的优点是 强度高 质量轻 耐高温 耐腐蚀a仅 b仅 c除 外d 4随着社会的发展 复合材料是一类新型的有前途的发展材料 目前符号材料最主要的应用领域是 a高分子分离膜b人类的人工器官c宇宙航空工业d新型药物 d a d c 课堂随练 5用短线把下列物质 用途 主要性能相连接 物质用途性能玻璃钢制造骨和股关节耐腐蚀强光纤制造排水管道密度小 强度高生物陶瓷汽车车轮骨架质量轻 保密性好铝合金通讯材料有生物功能 泥砖 泥土 禾桔 复合材料 钢筋混凝土 沙子 砾石 水泥 钢筋 树木 木质素 木质纤维 back 复合材料的分类 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 按增强体的形状分类 颗粒增强复合材料 夹层增强复合材料 纤维增强复合材料 返回 飞机机身采用碳纤维复合材料仅重280公斤 返回 返回 纤维是碳纤维 硼纤维 碳化硅纤维和氧化铝纤维等耐热性能好的纤维 其中应用最广泛的是碳纤维 金属用得较多的是铝 镁 钛等密度小的轻金属