精细化学品作业解读

精细化学品化学 第三组辅导老师 谢昆老师素材收集 郭浩制作 陈隆曾萍讲解 石永阅审核 黄野 1 2 如 玻璃纤维增强塑料 金属 陶瓷材料等 7 1概述7 2增强材料7 3塑料基复合材料7 4橡胶基复合材料7 5金属基复合材料7 6陶瓷基复合材料7 7高性能复合材料的应用 3 7 1 1复合材料的命名和分类 复合材料是由两种或两种以上异质 异形 异性的材料复合而成的新型材料 复合材料 基体材料 增强材料 金属基 铝 镁 铜 钛及其合金 非金属基 合成树脂 橡胶 碳等 4 性能优良的复合材料常具有的特点 高比强度和比模量 抗疲劳性能好 减震性能好 高温性能好 破损安全性好 成型工艺好 5 7 1 2复合材料的组成和性能特点 复合材料是由基体 增强体和两者之间的界面组成的 复合材料的性能则取决于增强体与基体的比例以及三个组成部分的性能 供应PU高分子复合材料 7 2 1纤维增强材料 1 玻璃纤维2 碳纤维3 硼纤维4 陶瓷纤维5 金属纤维 6 复增合材强体是指在料中起增加强度 改善性能作用的组分 玻璃纤维增强复合材料 拉挤型 7 2 2晶须 晶须 由高纯度单晶生长而成的短纤维 其机械强度等于邻接原子间力 晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度 高模量和高伸长率 而且还具有电 光 磁 介电 导电 超导电性质 7 1 硫酸钙晶须 能储存3倍电量的锡纳米晶须锂电池 镁盐晶须电镜照片 8 PMC的主要性能特点有 高比强度 高比模量 有可设计性 可改变基体 改变增强材料 对铺层进行最优化设计使材料按所需的目的进行设计 热膨胀系数低 因而可制备尺寸精密 稳定的构件 耐腐蚀 耐疲劳 1 塑料基复合材料 PMC 常用不饱和聚酯树脂 环氧树脂 酚醛树脂和有机硅树脂作基体 7 3 1树脂基体 基体的主要作用有 将纤维黏合成整体并使纤维位置固定 使载荷均匀 决定复合材料的一些性能 热决定复合材料的成型工艺方法及工艺参数的选择 保护纤维免受各种损伤 用于增强塑料复合材料的树脂主要有 热固性树脂热塑性树脂 对聚合物基体的选择应遵循的原则 能够满足产品的使用需要对纤维有良好的润湿性和黏结性容易操作低毒性 低刺激性价格合理 10 对聚合物基体的选择应遵循的原则 手糊成型 常压室温下操作 压力成型 加压 高温 适用于热塑性和热固性的PMC 缠绕成型 生产高性能PMC回转体 拉挤成型 高效生产PMC型材 编织法 制造特殊复合材料结构件 玻璃钢电缆管 热固性树脂基体常作强度材料 热塑性树脂基体常作功能性材料 树脂用玻璃纤维增强后 强度 抗疲劳性 耐冲击性 热变形温度 抗蠕变功能提高 线膨胀系数下降 11 7 3 2玻璃纤维增强塑料 GFRP 如增强尼龙 若添加二硫化钼和聚乙烯粉 可代替有色金属制造轴承 齿轮等精密零件 增强苯乙烯塑料 可用于空调器叶片等 玻璃纤维增强塑料电缆导管 对基体树脂的基本要求 成型方法 层压成型 纤维缠绕 加压成型等 CFRP的特性 比强度和比模量高 挠曲强度和挠曲模量高 耐疲劳 热膨胀系数小 热导率大 耐磨擦 耐腐蚀和耐水性 耐热性好 7 3 3碳纤维增强塑料 CFRP 纤维增强橡胶和纤维增强塑料不同 它除了要具有轻质 高强度的性能以外 还需要考虑具有柔软和较强的弹性 内部结构来说 橡胶分子链运动的自由度比塑料和金属大 其代表制品 轮胎 皮带 软胶管 橡胶布等 按功能可分为 强度部件 保护部件 保形部件 原料 原料橡胶 助剂 增强用的帘子布等 制备过程 混炼前 将助剂和经处理的增强材料加入一起混炼 然后挤出 成型 硫化和修理 即得产品 13 金属基复合材料是以金属为基体 以高强度的第二相为增强体复合而成的复合材料 铝及铝合金 7 5 1纤维增强金属金属与纤维用于增强金属用的纤维主要有 碳纤维 硼纤维 氧化铝纤维和碳化硅纤维等 纤维增强金属与纤维增强塑料 14 7 5 2粒子增强金属细颗粒复合材料 所用的增强体按基质材料的种类分为 15 主要为碳化硅和氧化铝 7 5 3分散型强化金属类似于金属陶瓷 是在金属基质中掺入氧化物细粉 起到分散增强作用 要求分散强化材料为质地坚硬的微细颗粒 7 5 4金属包层复合材料用物理或化学方法把不同金属加以组合 被包覆的材料成为母材 如铜 铝和不锈钢等 包覆的材料成为被覆材料 如金属上涂耐火无机保护膜 16 精细陶瓷具有耐高温 耐磨损 耐腐蚀以及质量轻等很多优异性能 但其很容易受冲击 包括热与力学的作用 而被破坏 17 纤维增强陶瓷基复合材料 有实用价值的几种纤维增强陶瓷 石墨纤维增强氧化锂 氧化铝和石英组成的低膨胀复盐Li2O Al2O3 nSiO2 碳纤维增强无定形二氧化硅 氧化锆纤维增强氧化锆 7 7 1宇航工业烧蚀特性优异的石墨 或碳 酚醛增强塑料 特别是碳纤维增强酚醛塑料