复合材料.课件

复合材料,复合材料的发展史与现状,一.复合材料的定义：复合材料是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。二.复合材料的特征：1.材料结构的可设计性2.结构整体性能好3.抗疲劳性能好4.破坏安全性好5.成型工艺简单、灵活,复合材料性能不足之处,1、横向拉伸强度和层间剪切强度低。2、断裂伸长率低，冲击韧性有时不好。3、制造是产品性能不稳定，分散性大，质检困难。4、老化性能不好。5、机械连接困难。6、成本太高。,复合材料按基体材料分类,复合材料的应用1.典型复合材料及应用玻璃钢玻璃钢：用玻璃纤维增强的塑料既可以酚醛树脂、环氧树脂等热固型树脂为基体，又可以聚丙烯、ABS等热塑性树脂为基体特点：密度低、比强度高密度：1.32.0g/cm,玻璃钢产品,碳纤维增强复合材料由碳纤维与酚醛、环氧、聚酯、聚四氧乙烯等树脂组成的复合材料特点：密度更低，比强度和比模量更高具有优良的疲劳性能、耐冲击性能、自润滑性能和耐磨、耐蚀、耐热性能,飞机上用的复合材料,增韧石墨,石墨,混杂复合材料,玻璃纤维,B-2隐形轰炸机除主体结构是钛复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射。,轻巧的碳/碳复合材料,目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%,超级跑车车身大量应用碳纤维复合材料,体育休闲用品应用,这是一个开发较早，有稳定需求的应用领域。1.高尔夫球拍：4000万只/年，约占总数的80%以上，“已碳化了”。2.其他各种球拍（网球拍、羽毛球拍等）：500600万只/年，几乎独占市场。3.钓鱼杆：1200万只/年，约占总数的50%以上。4.自行车：12万辆/年。5.其他：赛艇、赛车、弓箭、滑雪板、杆等等。前4项约占CF耗量的85%左右，其他只占15%左右。,钓鱼竿,网球拍,滑雪板,体育休闲用品应用,山地车,这是一个覆盖甚广，内容甚多，也是一个发展最快，前景最好的应用领域。1、基础设施领域（混凝土结构加固补强）基础设施（Infrastructure）系指建筑领域的房屋、桥梁、隧道、涵洞、地铁及其相关的混凝土工程，其修复、更新、加固已构成复合材料目前极重要的应用领域。结构应用：承拉索、护栏、扶手、梁、柱、杆、板、桩、桁架、构架、格栅、筋条（代钢筋）。修复、加固、更新：层压板、包缠料（片材）。,工业应用,建筑领域中的复合材料的应用,建筑领域中的复合材料的应用,建筑领域中的复合材料的应用,建筑领域中的复合材料的应用,生产充气船及其胶布制品，采用国际上先进的A级RTP复合材料,新型日光温室复合材料温室骨架和纵拉杆全部采用复合材料制成,绿可木，生态木塑复合材料，木塑复合材料吸音板,复合材料（玻璃钢）制品,采用高分子复合材料制作浮雕和雕塑,碳纤维/树脂复合材料,碳/碳复合材料,生物医学制品和体育运动,复合材料被用来预防受伤，矫正生理机能，和帮助病人复原。,生物医学制品和以体育运动器材为主的碳纤维复合材料制品,热塑性复合材料再近20年中，增长速率持续较快，是热固性的3倍。,聚合物基粒子复合材料如酚醛树脂中掺入木粉的电木、碳酸钙粒子改性热塑性塑料的钙塑材料。陶瓷基粒子复合材料如氧化锆增韧陶瓷等。,层状复合材料是指在基体中含有多重层片状高强高模量增强物的复合材料。这种材料是各向异性的(层内两维同性)。如碳化硼片增强钛、胶合板等。,双金属、表面涂层等也是层状复合材料。结构层状材料根据材质不同，分别用于飞机制造、运输及包装等。,聚合物基纤维增强复合材料零件,聚合物纳米复合材料,聚合物,层状粘土,传统的复合材料,插入的纳米复合材料,片状剥离的纳米复合材料,新型的纳米黏土,片层越小，分散得越好，则复合材料的性能越好,纳米材料:纳米材料是由纳米级原子团组成的，由于其独有的体积和表面效应，它从宏观上显示出许多奇妙的特征。,胶体磨,纳米气流粉碎气流磨,采用气流粉碎处理的WC粉末更加分散，团聚的情况更小，并且没有尺寸很大的颗粒存在，粉末整体性能较好,