普通化学——复合材料(2015)

1、普通化学普通化学主讲：梅崇珍主讲：梅崇珍复合材料复合材料复合材料概述复合材料概述 定义：定义：复合材料是由两种或两种以上物理和化学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采用适当的工艺组合而成的一种性质不同的物质采用适当的工艺组合而成的一种多相固体材料。这种多相固体材料的性能比单一多相固体材料。这种多相固体材料的性能比单一材料的性能优越。材料的性能优越。 一、复合材料（一、复合材料（Composite materials）的定义）的定义复合材料概述复合材料概述 天然复合材料天然复合材料：竹子、木材、动物皮肤、贝壳等。：竹子、木材、动物皮肤、贝壳等。 最原始的人工复合材料最原始的人工复

2、合材料：60006000年前，我国古代劳年前，我国古代劳动人民使用的土坯砖建筑材料是用粘土和稻草组成动人民使用的土坯砖建筑材料是用粘土和稻草组成的。的。 古代金属基复合材料古代金属基复合材料：越王剑用的是一种金属包：越王剑用的是一种金属包层复合材料，在潮湿的环境中埋藏了几千年，出土层复合材料，在潮湿的环境中埋藏了几千年，出土时仍光亮夺目，锋利无比。时仍光亮夺目，锋利无比。复合材料概述复合材料概述小飞守角制作小飞守角制作u古代用的古代用的稻草增强粘土稻草增强粘土和已使用上百年的和已使用上百年的钢筋混凝土钢筋混凝土均由两均由两种材料复合而成。种材料复合而成。u 2020世纪世纪4040年代，因航空

3、工业的需要，发展了年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑玻璃纤维增强塑料料（俗称玻璃钢（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。），从此出现了复合材料这一名称。u 5050年代以后，陆续发展了年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维度和高模量纤维。u 7070年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。铝、镁、钛等金属基体复合

4、，构成各具特色的复合材料。NoImageNoImage复合材料的历史复合材料的历史 复合材料发展第一代复合材料发展第一代：19421960年，年，玻璃纤维增强塑料玻璃纤维增强塑料时代。时代。 复合材料发展第二代复合材料发展第二代：19601980年，先进复合材料发展时代，年，先进复合材料发展时代，主要研究主要研究增强材料增强材料，英国研制碳纤维，美国研制了，英国研制碳纤维，美国研制了Kevlar纤维纤维（凯芙拉，一种新型复合材料聚对苯二甲酰对苯二胺）。用于（凯芙拉，一种新型复合材料聚对苯二甲酰对苯二胺）。用于飞机、火箭的主承力构件。飞机、火箭的主承力构件。 复合材料发展第三代复合材料发展第三代

5、：19801990年，年，纤维增强金属基复合材纤维增强金属基复合材料时代，其中铝基复合材料应用最广泛；同时陶瓷基复合材料料时代，其中铝基复合材料应用最广泛；同时陶瓷基复合材料也得到研究和发展。也得到研究和发展。 复合材料发展第四代复合材料发展第四代：1990至今，主要发展至今，主要发展多功能复合材多功能复合材料，料，梯度功能材料、纳米复合材料、仿生复合材料。梯度功能材料、纳米复合材料、仿生复合材料。复合材料概述复合材料概述二、复合材料的组成二、复合材料的组成组成：组成：复合材料由基体复合材料由基体(matrix)、增强体、增强体(reinforcement)和两者之间的界面组成。和两者之间的界

6、面组成。基体：基体：处于连续相的材料为基体；处于连续相的材料为基体； 增强体：增强体：分散在基体中的粒子或纤维称为增分散在基体中的粒子或纤维称为增强材料，又叫分散材料。主要有纤维、晶须强材料，又叫分散材料。主要有纤维、晶须和颗粒。和颗粒。复合材料概述复合材料概述三、复合材料的命名及表示方法三、复合材料的命名及表示方法1 1、强调、强调基体材料基体材料时以基体时以基体材料命名，如金属基复合材料命名，如金属基复合材料。材料。2 2、强调、强调增强材料增强材料时以增强时以增强材料命名，如碳纤维增强材料命名，如碳纤维增强复合材料。复合材料。3 3、强调、强调基体材料和增强材基体材料和增强材料料时，两者

7、并用，如玻璃时，两者并用，如玻璃纤维增强环氧树脂复合材纤维增强环氧树脂复合材料。料。复合材料概述复合材料概述1 1、增强材料、增强材料/ /基体材料基体材料 如如WC/Co（读作：由碳化钨增强的钴基复合材料）；（读作：由碳化钨增强的钴基复合材料）； SiC（P）/Al（读作：由碳化硅颗粒增强的铝基复合材料）；（读作：由碳化硅颗粒增强的铝基复合材料）； C（F）/EP（读作：由碳纤维增强的环氧树脂复合材料）。（读作：由碳纤维增强的环氧树脂复合材料）。2 2、英文编号的缩写、英文编号的缩写 如如 FRP：纤维增强塑料（：纤维增强塑料（Fiber Reinforced Plastics）；）； PM

8、C：聚合物基复合材料；：聚合物基复合材料； MMC：金属基复合材料；：金属基复合材料； CMC：陶瓷基复合材料；：陶瓷基复合材料； FRC：纤维增强复合材料；：纤维增强复合材料；三、复合材料的命名及表示方法三、复合材料的命名及表示方法复合材料概述复合材料概述四、复合材料的分类四、复合材料的分类按基体材料分类按基体材料分类1、聚合物基复合材料、聚合物基复合材料（Polymer Matrix Composites，简写，简写PMC）2、金属基复合材料、金属基复合材料（Metal Matrix Composites，简写，简写MMC）3、陶瓷基复合材料、陶瓷基复合材料（Ceramic Matrix

9、Composites，简写，简写CMC）4、碳碳基复合材料、碳碳基复合材料（Carbon-Carbon Composites，简写，简写C/C）复合材料概述复合材料概述按增强材料的形状分按增强材料的形状分类类1 1、纤维增强复合材料纤维增强复合材料：将各种将各种纤维增强体纤维增强体置于基体材料置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。2 2、夹层增强复合材料夹层增强复合材料：由性质不同的表面材料和芯材组由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度

10、和厚度。具有一定刚度和厚度。3 3、颗粒增强复合材料颗粒增强复合材料：将硬质细颗粒均匀分布于基体中，将硬质细颗粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、如弥散强化合金、金属陶瓷金属陶瓷等。等。4 4、混杂复合材料混杂复合材料：由两种或两种以上增强相材料混杂于由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。一种基体相材料中构成。四、复合材料的分类四、复合材料的分类复合材料概述复合材料概述小飞守角制作小飞守角制作总之，按不同的标准和要求，复合材料通常有以下总之，按不同的标准和要求，复合材料通常有以下几种分类法几种分类法： 1.1.按基按基体材料体材料分类分类 2.2.按增按增强相形强相形状分类状分

11、类 3.3.按复合按复合材料的性材料的性能分类能分类 小飞守角制作小飞守角制作 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。 非金属无机材料非金属无机材料 金属复合材料金属复合材料小飞守角制作小飞守角制作（一）按复合材料基体材料分类（一）按复合材料基体材料分类 氟金云母氟金云母 TPD钻头钻头井盖井盖聚合物基聚合物基陶瓷基陶瓷基 金属基金属基复合材料复合材料小飞守角制作小飞守角制作（二）按复合材料增强相形状分类（二）按复合材料增强相形状分类 复合材料复合材料纤维增强纤维增强 粒子增强粒子增强 材料和层状材料和层状 玻璃纤维垃圾桶玻璃纤维垃圾桶塑料增韧剂塑

12、料增韧剂 钛标准件钛标准件 小飞守角制作小飞守角制作（三）按复合材料性能分类（三）按复合材料性能分类 复合材料复合材料结构结构 功能功能 消防衣防火性能消防衣防火性能结构件的环氧碳纤维结构件的环氧碳纤维 1、高比强度、高比模量（刚度）：、高比强度、高比模量（刚度）： 比强度比强度 = 强度强度/密度密度 单位：单位：MPa /(g/cm3), 比模量比模量 = 模量模量/密度密度 单位：单位：GPa /(g/cm3)。 2、良好的高温性能：、良好的高温性能： 聚合物基复合材料的最高耐温上限为聚合物基复合材料的最高耐温上限为350 C； 金属基复合材料按不同的基体性能，其使用温度在金属基复合材料

13、按不同的基体性能，其使用温度在 350 1100 C范围内变动；范围内变动； 陶瓷基复合材料的使用温度可达陶瓷基复合材料的使用温度可达1400 C； 碳碳/碳复合材料的使用温度最高可达碳复合材料的使用温度最高可达2800 C。五、五、 复合材料的基本性能（优点）复合材料的基本性能（优点）复合材料概述复合材料概述 3 3、良好的尺寸稳定性：加入增强体到基体材料中不、良好的尺寸稳定性：加入增强体到基体材料中不 仅仅 可以提高材料的强度和刚度，而且可以使其热膨胀系可以提高材料的强度和刚度，而且可以使其热膨胀系 数明显下降。通过改变复合材料中增强体的含量，可数明显下降。通过改变复合材料中增强体的含量，

14、可 以调整复合材料的热膨胀系数。以调整复合材料的热膨胀系数。 4 4、良好的化学稳定性：如聚合物基复合材料和陶瓷基复、良好的化学稳定性：如聚合物基复合材料和陶瓷基复 合材料。合材料。5 5、良好的抗疲劳、蠕变、良好的抗疲劳、蠕变、 冲击和断裂韧性：冲击和断裂韧性： 陶瓷基复合材料的脆性得到明显改善。陶瓷基复合材料的脆性得到明显改善。6 6、良好的功能性能。、良好的功能性能。五、五、 复合材料的基本性能（优点）复合材料的基本性能（优点）复合材料概述复合材料概述小飞守角制作小飞守角制作与传统材料（如金属、木材、水泥等）相与传统材料（如金属、木材、水泥等）相比，复合材料是一种新型材料。它具有许比，复

15、合材料是一种新型材料。它具有许多优良的性能，并且其成本在逐渐下降，多优良的性能，并且其成本在逐渐下降，成型工艺的机械化、自动化程度也在不断成型工艺的机械化、自动化程度也在不断地提高。因此，复合材料的应用领域日益地提高。因此，复合材料的应用领域日益广泛。广泛。 六、复合材料的应用六、复合材料的应用复合材料概述复合材料概述小飞守角制作小飞守角制作1 1、复合材料在建筑上的应用、复合材料在建筑上的应用例如：房屋建筑、亭体建筑、例如：房屋建筑、亭体建筑、 采光建筑、园林采光建筑、园林建筑与造景、塔建筑、室内设计装饰等建筑与造景、塔建筑、室内设计装饰等上海东方明珠电视塔上海东方明珠电视塔电视塔大堂屋盖玻

16、璃钢电视塔大堂屋盖玻璃钢结构，玻璃钢是一种很好的复合材料，有着作为结构，玻璃钢是一种很好的复合材料，有着作为艺术材料服务于建筑造型的优越性。艺术材料服务于建筑造型的优越性。小飞守角制作小飞守角制作2、复合材料在交通工具上的应用、复合材料在交通工具上的应用陆地：陆地：火车、汽车、摩托车、自行车、滑板车等；火车、汽车、摩托车、自行车、滑板车等；航海：航海：轮船、游艇、军舰等；轮船、游艇、军舰等；航空：航空：客机、战机、直升飞机等；客机、战机、直升飞机等；航天：航天：火箭，宇宙飞船等。火箭，宇宙飞船等。直升飞机直升飞机它的桨叶采用玻璃它的桨叶采用玻璃纤维或碳纤维布等不同结构形成，纤维或碳纤维布等不同

17、结构形成，具有抗疲劳性，使直升飞机在高具有抗疲劳性，使直升飞机在高空中保持稳定，平行，充分发挥空中保持稳定，平行，充分发挥复合材料的结构特性。复合材料的结构特性。小飞守角制作小飞守角制作3 3、复合材料在医疗上的应用、复合材料在医疗上的应用例如：例如：假肢、关节、假肢、关节、CTCT设备、身心保健设备、超声设备、身心保健设备、超声诊断仪装置、磁共振诊断装置、残疾人辅助工具等诊断仪装置、磁共振诊断装置、残疾人辅助工具等残疾人轮椅残疾人轮椅它采用玻它采用玻璃纤维增强尼龙树脂，特璃纤维增强尼龙树脂，特殊加气加压成型，轻质高殊加气加压成型，轻质高强、造型轻便、外观灵巧，强、造型轻便、外观灵巧，便于残疾

18、人士生活自理。便于残疾人士生活自理。小飞守角制作小飞守角制作4 4、复合材料在体育用品上的应用、复合材料在体育用品上的应用例如：体育场馆，体育设施，体育器材等例如：体育场馆，体育设施，体育器材等篮球板篮球板玻璃玻璃钢篮球板表面光钢篮球板表面光滑、富有弹性、滑、富有弹性、耐磨、抗冲击力耐磨、抗冲击力好，是代替木质好，是代替木质篮板的良好选择。篮板的良好选择。1 1、玻璃纤维玻璃纤维(GF)(GF)：无机纤维，便宜耐热。无机纤维，便宜耐热。是用量最大的增强材料。是用量最大的增强材料。主要成分为主要成分为SiO2、Al2O3、CaO、B2O3、MgO、Na2O等，根据等，根据玻璃中碱含量的多少，可分

19、为无碱玻璃纤维、中碱玻璃玻璃中碱含量的多少，可分为无碱玻璃纤维、中碱玻璃纤维和高碱玻璃纤维纤维和高碱玻璃纤维。（1 1）E-E-玻璃玻璃 ：亦称无碱玻璃，好的电气绝缘性及机械亦称无碱玻璃，好的电气绝缘性及机械性能性能，缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境缺点是易被无机酸侵蚀，故不适于用在酸性环境；（2 2）C-C-玻璃玻璃： 亦称中碱玻璃特点是耐化学性特别是耐亦称中碱玻璃特点是耐化学性特别是耐酸性优于无碱玻璃，但电气性能差酸性优于无碱玻璃，但电气性能差；（3 3）A-A-玻璃玻璃： 亦称高碱玻璃亦称高碱玻璃，耐水性很差耐水性很差；（4 4）高强玻璃纤维高强玻璃纤维 ：其特点是高强度、高模

20、量其特点是高强度、高模量。一、一、纤维类纤维类增强体增强体2 2、碳、碳纤维纤维(CF)(CF)由由有机纤维有机纤维经碳化及石墨化处理而得到的经碳化及石墨化处理而得到的微晶石墨材料微晶石墨材料。按最终碳化温度分为按最终碳化温度分为：（1 1）A A型纤维型纤维：即普通型（即普通型（9001000），成本低，拉），成本低，拉伸强伸强 度中等、弹性模量偏低；度中等、弹性模量偏低；（2 2）碳纤维碳纤维IIII型型：12001400，抗拉强度最大，弹性，抗拉强度最大，弹性模量模量 居中，综合性能较好；居中，综合性能较好；（3 3）碳纤维碳纤维I I型型：2500以上，又称石墨纤维，含碳量以上，又称石

21、墨纤维，含碳量99% 以上，弹性模量最高，抗拉强度较低。以上，弹性模量最高，抗拉强度较低。碳碳纤维纤维的特点：的特点：低密度、高强度、高模量、耐高温、抗低密度、高强度、高模量、耐高温、抗化学化学 腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等腐蚀、低电阻、高热导、低热膨胀、耐化学辐射等优良优良 特性，此外，还具有纤维的柔曲性和可编特性，此外，还具有纤维的柔曲性和可编织织性性。但。但价格价格 较贵，一般用于高级文体用品及航空航天工业。较贵，一般用于高级文体用品及航空航天工业。一、一、纤维类纤维类增强体增强体3 3、硼纤维：、硼纤维：硼是熔点在硼是熔点在2000以上的高熔点以上的高熔点半导体元素，硬

22、度仅次于金刚石。用氢气还原半导体元素，硬度仅次于金刚石。用氢气还原三氟化硼并沉淀在高温炉（三氟化硼并沉淀在高温炉（ 1000-1200 ）中）中的钨丝上，得到硼钨纤维，直径约的钨丝上，得到硼钨纤维，直径约1000m，强度高，耐高温，但难于批量生产，成本比碳强度高，耐高温，但难于批量生产，成本比碳纤维更高。纤维更高。4 4、金属纤维：、金属纤维：有不锈钢、钨和钼等高熔点金有不锈钢、钨和钼等高熔点金属纤维。属纤维。一、一、纤维类纤维类增强体增强体5 5、陶瓷纤维：、陶瓷纤维：由铝硅酸盐制成的人工纤维，由铝硅酸盐制成的人工纤维，包括包括碳化硼、氮化硼、氧化铝、碳化硅、氮化碳化硼、氮化硼、氧化铝、碳化

23、硅、氮化硅纤维。硅纤维。碳化硅纤维的最高使用温度达碳化硅纤维的最高使用温度达1200，其耐热性和耐氧化性均优于碳纤维，其耐热性和耐氧化性均优于碳纤维，主要用作耐高温材料和增强材料。已用于制造主要用作耐高温材料和增强材料。已用于制造航天飞机部件、高性能发动机等高温结构材料。航天飞机部件、高性能发动机等高温结构材料。氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温氧化铝纤维是当今国内外最新型的超轻质高温绝热材料之一绝热材料之一，有较好的耐热稳定性，其导热，有较好的耐热稳定性，其导热率是普通耐火砖的率是普通耐火砖的1/6。可用作核反应堆及航。可用作核反应堆及航天飞机的隔热材料天飞机的隔热材料。一、一、纤维类

24、纤维类增强体增强体u 纤维增强体复合原则纤维增强体复合原则 材料复合的目的是获得最佳的强度、刚度等机械材料复合的目的是获得最佳的强度、刚度等机械性能。性能。（1 1）纤维是材料的主要承载组成，因此应该具有）纤维是材料的主要承载组成，因此应该具有最高的强度和刚度。最高的强度和刚度。（2 2）基体起粘结纤维的作用，因此必须对纤维有）基体起粘结纤维的作用，因此必须对纤维有润湿性；本身具有一定的塑性和韧性，且能保护润湿性；本身具有一定的塑性和韧性，且能保护纤维表面。纤维表面。（3 3）纤维与基体之间应该有高的且合适的结合强纤维与基体之间应该有高的且合适的结合强度。度。（4 4）纤维与基体的热膨胀性能应

25、有较好的协调和纤维与基体的热膨胀性能应有较好的协调和配合。配合。（5 5）纤维必须有合理的含量、尺寸和分布。纤维必须有合理的含量、尺寸和分布。一、一、纤维类纤维类增强体增强体性状：性状：颗粒增强复合材料增强颗粒的尺寸一般很小，直颗粒增强复合材料增强颗粒的尺寸一般很小，直径约为径约为1002500，并且大都为硬质颗粒，可以是金属，并且大都为硬质颗粒，可以是金属或非金属，最常见的是氧化物（或非金属，最常见的是氧化物（Al2O3、ZrO2）、碳化）、碳化物物(SiC、TiC、ZrC)等。等。作用机理：作用机理：这些弥散于金属或合金基体中的颗粒，可以这些弥散于金属或合金基体中的颗粒，可以有效地阻碍位错

26、的运动有效地阻碍位错的运动，或在聚合物基体中，颗粒可阻或在聚合物基体中，颗粒可阻碍大分子链的运动；或在陶瓷基体中，颗粒对裂纹可起碍大分子链的运动；或在陶瓷基体中，颗粒对裂纹可起到屏蔽作用，进而产生显著的强化效果。到屏蔽作用，进而产生显著的强化效果。性能：性能：实践表明，复合材料的性能显著受到颗粒大小的实践表明，复合材料的性能显著受到颗粒大小的影响，为提高增强效果，通常选择尺寸较小的颗粒，并影响，为提高增强效果，通常选择尺寸较小的颗粒，并且尽可能地使其均匀分布在基体中。且尽可能地使其均匀分布在基体中。二、颗粒增强体二、颗粒增强体纤维增强复合材料纤维增强复合材料一、一、纤维增强塑料纤维增强塑料纤维

27、增强纤维增强塑料中的塑料中的增强体主要有玻璃纤维、碳纤维；增强体主要有玻璃纤维、碳纤维；基体主要有树脂基体主要有树脂。热固性树脂：热固性树脂：常用作强度材料，常用作强度材料，优点是耐热性高，优点是耐热性高，受压不易变形，耐试剂性和蠕变性强；其缺点是韧受压不易变形，耐试剂性和蠕变性强；其缺点是韧性较差。热固性树脂主要有酚醛、环氧、氨基、不性较差。热固性树脂主要有酚醛、环氧、氨基、不饱和聚酯以及硅醚树脂等饱和聚酯以及硅醚树脂等；热塑性树脂：热塑性树脂：优点是加工成型简便，具有较高的机优点是加工成型简便，具有较高的机械能。缺点是耐热性和刚性较差。械能。缺点是耐热性和刚性较差。1.GFRP GFRP（

28、Glassfiber Reinforced Plastic) 也叫也叫GRP或或FRP,中文名玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢中文名玻璃纤维增强塑料，俗称玻璃钢,是一种是一种有有机非金属跟无机非金属机非金属跟无机非金属复合的塑料基复合材复合的塑料基复合材料，包含料，包含基体和增强体两部分。基体和增强体两部分。GFRP具有良好的电绝缘性能和粘结性能，具有良好的电绝缘性能和粘结性能，较高的机械较高的机械强度和耐热性，可塑性极强，成型收缩率小，强度和耐热性，可塑性极强，成型收缩率小，体积较体积较轻，施工方便。轻，施工方便。纤维增强复合材料纤维增强复合材料一、一、纤维增强塑料纤维增强塑料1.GFRP增强剂

29、增强剂 ： 玻璃纤维（主要是玻璃纤维（主要是SiO2），），比强度和比比强度和比 模量高，耐蚀，绝缘。模量高，耐蚀，绝缘。粘结剂（基体）：粘结剂（基体）：热固性的酚醛、环热固性的酚醛、环氧树脂，热氧树脂，热 塑性的聚脂。塑性的聚脂。性能（与基体相比）：性能（与基体相比）： ( 比比 ) 强度，疲强度，疲劳性能，韧劳性能，韧 性，蠕变抗性，蠕变抗力高。力高。用途：用途： 轴承，轴承架，齿轮，车身。轴承，轴承架，齿轮，车身。纤维增强复合材料纤维增强复合材料一、一、纤维增强塑料纤维增强塑料纤维增强塑料纤维增强塑料 GFRP的其他特点：的其他特点：1. 具有可设计性具有可设计性；2.一次成型性一次成型

30、性；3.节节能型材料能型材料 CFRP：碳纤维增强复合材料碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer/Plastic )的缩写。的缩写。 特点是轻质高强。特点是轻质高强。 CFRP被广泛运用于工程中，如桥梁加固、维修，还被广泛运用于工程中，如桥梁加固、维修，还被广泛应用在军事，航空，体育用品，赛车等领域。被广泛应用在军事，航空，体育用品，赛车等领域。纤维增强复合材料纤维增强复合材料一、一、纤维增强塑料纤维增强塑料 2. CFRP增强剂：增强剂： 碳纤维碳纤维 ( 石墨石墨 ) ，强度和弹性模量高，且，强度和弹性模量高，且2000以上保持不变；以上保持不变

31、；-180不变脆。不变脆。 粘结剂（基体）：粘结剂（基体）： 环氧树脂，酚醛树脂，聚四氟乙烯。环氧树脂，酚醛树脂，聚四氟乙烯。性能（与基体相比）：性能（与基体相比）： 强度，疲劳性能，韧性，强度，疲劳性能，韧性， 耐蚀，蠕变抗力高。耐蚀，蠕变抗力高。用途用途 ：火箭外壳火箭外壳 ，齿轮，轴承，活塞，密封圈，化工，齿轮，轴承，活塞，密封圈，化工 容器。容器。纤维增强复合材料纤维增强复合材料一、一、纤维增强塑料纤维增强塑料 2. CFRPCFRP优点：优点：具有韧性好，强度高而质轻的特点具有韧性好，强度高而质轻的特点， 耐疲劳，即可循环受力耐疲劳，即可循环受力。二二. .纤维增强纤维增强金属金属基

32、体：基体：金属材料，有铝合金、钛合金和镁合金；金属材料，有铝合金、钛合金和镁合金；增强体：增强体：连续纤维主要有硼纤维、连续纤维主要有硼纤维、SiC和和C纤维。纤维。注意：注意：1、因加工温度高，不能让纤维产生损伤、老化及与金属、因加工温度高，不能让纤维产生损伤、老化及与金属发生反应；发生反应；2、金属要与纤维有良好的结合性和浸润性。、金属要与纤维有良好的结合性和浸润性。3、纤维和金属间热膨胀系数应匹配；、纤维和金属间热膨胀系数应匹配；4、要考虑纤维在基体中分布状态的控制；、要考虑纤维在基体中分布状态的控制；5、注意纤维质量的稳定性。、注意纤维质量的稳定性。纤维增强复合材料纤维增强复合材料纤维

33、增强金属特点：纤维增强金属特点： 耐高温，金属的熔点高，故高强度耐高温，金属的熔点高，故高强度纤维增强后的金属基复合材料（纤维增强后的金属基复合材料（MMC）可以使用在较高温）可以使用在较高温的工作环境之下；的工作环境之下； 刚性好，由金属引入；强度大。刚性好，由金属引入；强度大。主要用于主要用于飞机部件、喷气发动机，火箭发动机等。飞机部件、喷气发动机，火箭发动机等。纤维增强复合材料纤维增强复合材料1、石墨纤维增强的低膨胀复盐、石墨纤维增强的低膨胀复盐(由由LiO.Al2O3.nSiO2 组成组成)，可将复盐制成泥浆，附着在石墨纤维毡上，可将复盐制成泥浆，附着在石墨纤维毡上，1357-1425, 7MPa下热压下热压5min，其耐热，耐冲击，其耐热，耐冲击力强。力强。2、碳纤维增强无定型二氧化硅、碳纤维增强无定型二氧