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复合材料概料与化工学院复合材料概1目录§1、概述§6、金属基复合材料§2、基体材料§7、陶瓷基复合材料§3、增强材料§8、水泥基复合材料§4、复合界面§9、C/C复合材料§5、聚合物基复合材料§10、混杂纤维复合材料目录2§1、概述、定义由两种或两种以上,物理化学性质不同的物质组合而成的多相固体材料。复合材料的组成相:增强相纤维、晶须、颗粒。(不连续相)基体相金属、陶瓷、聚合物。(连续相)§1、概述3增强相:一般具有很高的力学性能(强度、弹性模量),及特殊的功能性。其主要作用是承受载荷或显示功能。基体相:保持材料的基本特性,如硬度、耐磨、耐热性等。主要作用是将增强相固结成一个整体,起传递和均衡应力的作用。增强相:一般具有很高的力学性能(强度、弹性模4例如:天然木材纤维素纤维+木质素钢筋混凝土—砂、石、钢筋+水泥■玻璃钢玻璃纤维+热固性树脂C/C复合材料石墨碳纤维+热解碳或树脂碳(耐烧蚀)例如:5二、复合材料的分类1、按基体材料分树脂基:聚酯、环氧、聚碳酸酯、聚酰亚胺等60年代金属基:A1、Ti、Ni、Mg、Zn、Co及其合金70年代陶瓷基:A12Q3、Zr2及非氧化物80年代2、按增强相形状分颗粒均布、各向同性纤维(长、短纤维和晶须)、各向异性或同性☆层片各向异性二、复合材料的分类63.按应用目的分树脂基250℃金属基600℃C结构复合材料陶瓷基<1500°℃(注重力学性能)碳/碳水泥基换能热电、光电、声电等阻尼吸声功能复合材料导电导磁(注重物理性能)屏蔽摩擦磨耗烧蚀3.按应用目的分7三.复合材料的性能比较性能:取决于基体相、增强相种类及数量,其次是它们的结合界面、成型工艺等主要取决于增强相的性能(1).比强度比刚度高(2)冲击韧性和断裂韧性高(3)耐疲劳性好(4)减震性(5).热膨胀系数小裂纹扩展示意图三.复合材料的性能比较8各种材料的比强度和比模量材料密度抗拉强度模量比强度比模量/cm|103MPa09钢130130铝合金26047075017026钛合金4.50960.21025现瑚钢2.00,4053D.20碳纤维/环氧1乐1501050.97「有机纤维/环氧1408057朝纤维/环氧2.113568066硼纤维/铝0380.57各种材料的比强度和比模量92、取决于基体相的性能(1)、硬度陶瓷基〉金属基>树脂基(2)、耐热性树脂基:60~250℃C金属基400~600℃陶瓷基:1000~1500℃(3)、耐自然老化陶瓷基〉金属基〉树脂基2、取决于基体相的性能10复合材料1模板课件11复合材料1模板课件12复合材料1模板课件13复合材料1模板课件14复合材料1模板课件15复合材料1模板课件16复合材料1模板课件17复合材料1模板课件18复合材料1模板课件19复合材料1模板课件20复合材料1模板课件21复合材料1模板课件22复合材料1模板课件23复合材料1模板课件24复合材料1模板课件25复合材料1模板课件26复合材料1模板课件27复合材料1模板课件28复合材料1模板课件29复合材料1模板课件30复合材料1模板课件31复合材料1模板课件32复合材料1模板课件33复合材料1模板课件34复合材料1模板课件35复合材料1模板课件36复合材料1模板课件37复合材料1模板课件38复合材料1模板课件39复合材料1模板课件40复合材料1模板课件41复合材料1模板课件42复合材料1模板课件43复合材料1模板课件44复合材料1模板课件45复合材料1模板课件46复合材料1模板课件47复合材料1模板课件48复合材料1模板课件49复合材料1模板课件50复合材料1模板课件51复合材料1模板课件52复合材料1模板课件53复合材料1模板课件54复合材料1模板课件55复合材料1模板课件56复合材料1模板课件57复合材料1模板课件58复合材料1模板课件59复合材料1模板课件60复合材料1模板课件61复合材料1模板课件62复合材料1模板课件63复合材料1模板课件64复合材料1模板课件65复合材料1模板课件66复合材料1模板课件67复合材料1模板课件68复合材料1模板课件69复合材料1模板课件70复合材料1模板课件71复合材料1模板课件72复合材料1模板课件73复合材料1模板课件74复合材料1模板课件75复合材料1模板课件76复合材料1模板课件77复合材料1模板课件78复合材料1模板课件79复合材料1模板课件80复合材料1模板课件81复合材料1模板课件82复合材料1模板课件83复合材料1模板课件84复合材料1模板课件85复合材料1模板课件86复合材料1模板课件87复合材料1模板课件88复合材料1模板课件89复合材料1模板课件90复合材料1模板课件91复合材料1模板课件92复合材料1模板课件93复合材料1模板课件94复合材料1模板课件95复合材料1模板课件96复合材料1模板课件97复合材料1模板课件98复合材料1模板课件99复合材料1模板课件100复合材料1模板课件101复合材料1模板课件102复合材料1模板课件103复合材料1模板课件104复合材料1模板课件105复合材料1模板课件106复合材料1模板课件107复合材料1模板课件108复合材料1模板课件109复合材料1模板课件110复合材料1模板课件111复合材料1模板课件112复合材料1模板课件113复合材料1模板课件114复合材料1模板课件115复合材料1模板课件116复合材料1模板课件117复合材料1模板课件118复合材料1模板课件119复合材料1模板课件120复合材料1模板课件121复合材料1模板课件122复合材料1模板课件123复合材料1模板课件124复合材料1模板课件125复合材料1模板课件126复合材料1模板课件127复合材料1模板课件128复合材料1模板课件129复合材料1模板课件130复合材料1模板课件131复合材料1模板课件132复合材料1模板课件133复合材料1模板课件134复合材料1模板课件135复合材料1模板课件136复合材料1模板课件137复合材料1模板课件138复合材料1模板课件139复合材料1模板课件140复合材料1模板课件141复合材料1模板课件142复合材料1模板课件143复合材料1模板课件144复合材料1模板课件145复合材料1模板课件