纤维增强材料ppt课件

1、选择，纤维增强材料，选择，1玻璃纤维，玻璃纤维(GF:Glass Fiber)，GF于1893年在美国成功开发，1938年在美国产业化。1946年GF/环氧复合材料成功应用于固体火箭发动机外壳后，由于军事产业的要求，GF及其复合材料自50年代以来迅速发展，目前有30多个国家生产GF，品种为4000500种。我国从1958年开始生产GF，发展速度快，目前居世界第五位。但是产品等级低，一些高性能GF还不能自行生产。选择，玻璃纤维单丝，玻璃纤维单丝扫描电镜照片，选择，玻璃纤维卷，选择，短切割玻璃纤维，选择，玻璃纤维绳，选择，玻璃纤维带，选择，玻璃纤维布，选择，第一，玻璃纤维玻璃组成：一般碱GF:碱性

2、氧化物(K2O，Na2O)含量大于12: A-GF，碱GF:碱性氧化物含量小于2330e-GF，GF，第一，碱GF:小于含碱分高强度gf: strenghth gf (s-gf)，高模式gf: moduls gf (m-gf)，gf，第二，根据纤维特性进行区分，低中间GF:dielection ，耐碱gf: alkali-resistance gf (ar-gf)，4gpa，100gpa，4.0，tan 0.003，可选，玻璃纤维维产品特性表，可选，1.2直径越小，抗拉强度越高，精选，1.3 GF的性能，1 .形状和密度玻璃纤维是柔软的圆柱体，横截面几乎是完整的圆形。玻璃纤维的密度为2.42.

3、7g/cm3。一般来说，碱gf: 2.4-2.6g/cm3无碱gf: 2.6-2.7g/cm3密度小于金属，与铝密度相似，一个，物理特性，选择，一个，物理特性，2。玻璃纤维的抗拉强度玻璃纤维的主要特征是高抗拉强度，普通25GPa，普通大块玻璃的抗拉强度为0.04-0.1GPa。主要原因：(1)微裂纹理论。玻璃和玻璃纤维有数量不同、大小不同的微裂纹，外力使微裂纹容易发生应力集中，首先发生破坏。GF被高温熔化，均匀化，降低了微裂纹发生的可能性。由于GF截面较少，存在微裂纹的可能性较小。(2)“冻结”高温结构理论。在玻璃纤维成型过程中，由于冷却速度快，熔化的玻璃结构冻结了。在GF中，结晶、多晶转变和

4、精细分层比块状玻璃少得多，因此具有较高的强度。选择，第一，物理特性，(3)分子取向假说。在GF成型过程中，绘图机器的牵引力使GF分子产生方向阵列，从而提高GF的强度。选择影响GF拉伸强度的因素：(1)纤维长度和直径：4m 7m 11m 33.8 GPA 1 . 72 . 1 GPA 1.1-1.2 GPA长度：5mm 20mm 90mm 1.5GPa 1.2GPa 0.86GPa，一个，物理特性，光纤，选择影响GF拉伸强度的因素。(2)保管时间和负载时间随着保管时间的延长，GF的强度降低。玻璃纤维的老化现象)这是水侵蚀纤维的结果。随着载荷时间的增加，GF的强度下降。环境湿度高时更加明显，1，物

5、理特性，精选影响GF抗拉强度的因素：(3)化学成分，1，物理特性，纤维的强度与玻璃的化学成分有密切关系。一般来说，碱含量越高，强度越低。高强度玻璃纤维强度明显高于无碱玻璃纤维。选择，3。玻璃纤维的弹性系数玻璃纤维的弹性系数约为70GPa，类似于铝，只有普通钢的三分之一，复合材料的刚度低。加入BeO、MgO会增加玻璃纤维的弹性系数。玻璃纤维是应力应变曲线为直线的弹性材料。断裂伸长率3左右。一、物理特性、选择、4 .玻璃纤维的耐磨性和扭转玻璃纤维的耐磨性和耐折性都不良的玻璃纤维的大缺点水分在摩擦和扭转中通过微裂纹扩展。必须进行适当的表面处理。用阳离子活性剂处理表面后，耐磨性增加了200倍。一、物理

6、特性、选择、5 .玻璃纤维热性能导热系数。玻璃纤维是一种良好的隔热材料，其导热性低，室温热传导率为0.720w/m .并且随着温度的变化，其尺寸小，因此导热性高。耐热性。玻璃纤维耐热性，软化点：550-850。一般来说，碱含量越少，软化温度越高。EGF软化点：845，AGF:550热处理导致的强度降低。热处理温度越高，时间越长，强度减少得越多，一，物理特性，原因：热处理后微裂纹增加，强度减少，热处理后纤维表面形成微晶，选定，5。玻璃纤维的电性能和光特性玻璃纤维的导电性主要取决于化学组成。碱金属离子移动最容易，因此玻璃纤维成分中碱金属离子越多，电绝缘性越差。第一，物理特性，玻璃是很好的半透明材质

7、，透射率超过95，但是用玻璃纤维制作后其半透明程度明显降低，但具有一定的渗透性。玻璃纤维的透光率一般在1860之间，透明玻璃纤维复合材料是制造各种日光材料、制成导向纤维等精选的，玻璃纤维的化学稳定性决定了纤维对水、水蒸气、酸、碱、化学试剂等的抵抗力的使用范围。第二，化学性，玻璃具有良好的化学稳定性，酸碱，有机溶剂耐受性。玻璃纤维的化学稳定性好，但比玻璃差很多。玻璃纤维的表面积比玻璃纤维(如1g，2mm厚的玻璃表面积5.1cm2)大得多，被拉成5m的玻璃纤维，3100cm2是玻璃的608倍。选择，其次是化学性质，影响GF化学性质的因素：(1)纤维直径对化学稳定性的影响直径越细，表面积越大，化学稳

8、定性越差。(2)温度对化学稳定性影响的实验表明，温度越高，介质对玻璃纤维的破坏速度越快。在10100之间，每增加10，腐蚀性就增加50%。超过100后，随着温度的增加，腐蚀速度更快。选择，其次是化学特性，影响GF化学性质的因素：(3)化学成分对化学稳定性的影响，提高SiO2，Al2O3的含量，添加ZrO2，TiO2，提高耐酸性。提高SiO2含量，添加ZrO2、CaO、MgO可以提高耐盐性。提高SiO2、Al2O3含量，提高ZrO2、TiO2耐水性。玻璃纤维的化学稳定性主要取决于其成分的二氧化硅及碱金属氧化物的含量。前者加强其稳定性，后者则相反。碱硅酸盐是在水的作用下水解的，因为碱金属氧化物含量

9、越高，耐水性越差。即可从workspace页面中移除物件。选择，碳纤维(cf: carbon fiber)，有机纤维通过固相反应变形的纤维聚合物碳。约95%的碳含量称为碳纤维。约99%的碳含量称为石墨纤维。，2 .碳纤维、碳纤维最显著的优点是强度高、系数高、密度小；(轻、强、轻、硬)高温，可在2000年使用，3000非氧化气氛下不熔化；热膨胀系数较小，约等于0。具有吸收雷达波特性。导热系数高，导电性能好。能承受酸性、强盐酸、硫酸、磷酸、苯、丙酮等介质侵蚀；摩擦系数较小，具有润滑性。精选，精选，精选，一，海外CF发展过程，碳纤维在20世纪50年代末发展。美国和苏联之间的军事竞争最激烈的时期，特点

10、是“宇宙大赛”、“常规武器”。碳纤维的出现解决了许多先进武器的技术困难。载人宇宙飞船的推力结构采用CF复载，使重心向前推进，解决航天器的稳定导弹稳定裙后，将中心向前移动到CF复载，解决运载火箭的稳定性，提高命中精度的导弹的鼻孔采用C/C复合体，消除率低，均匀，提高了命中率。宇宙飞船天线最佳材料，我的温度急剧变化为隐形武器制造选择最佳材料，一，海外CF开发过程，一。1879年爱迪生把棉纤维、竹纤维制成碳化丝。1959年，美国Union Carbide Corperation(UCC)以人造纤维为原料，以碳纤维粘胶为基础的CF 1962年，日本大坂技术研究所的金腾佐南博士以聚丙烯腈(Polyacr

11、yonitirle，PAN)为原料，以碳纤维风扇为基础原料调制复杂，工艺简单，性能优良，占CF产量的90，精选、1、海外CF的发展过程，源于日本的pan CF是世界最大的CF生产国，占世界60左右，包括美国、英国、德国、法国、印度、以色列、南斯拉夫、南斯拉夫PANCF生产3156t/a，其中小丝占73.4%，大丝占26.6%。小型导线：1k、3k、6k、12k、24k航空级大型导线；48K、60K、120K、360K、480K工业级(Commercial)目前，小型丝绸捆绑CF被日本东部、东部和三菱(75.5%)垄断。大型丝绸CF被美国波塔菲尔、祖克等垄断，波塔菲尔(41.7%)、精选、海外C

12、F的发展过程，第一，国外CF的开发过程，日本碳纤维的主要模式和性能我国从20世纪60年代末70年代初开始开发碳纤维。包括在1975年国家核心研究项目中。1976年中央科学院山西煤化工所建设粘胶基碳纤维生产线，生产2t/a。性能基本达到了T200级(高强度)。“六十五”期间提出开发高强度(相当于T300)，但至今还没有成功。80年代吉林化工厂(碳工厂)从日本引进了T300生产线。年产量为300t/a，但实际产量为100t/a。严线，国内主要研究和生产单位上海交通大学北京化学大学湖南大学山西煤化工研究所北京航空材料研究所沈阳飞行设计研究所全国特殊合成纤维研究中心，第二，国内CF开发过程，严线，2.

13、2碳纤维结构和性能，碳单，金刚石，石墨，无色硬晶体，黑色柔软光滑的无定形，卵层石墨结构有杂原子和缺陷。卵层石墨结构的层和层之间的碳本来就缺乏规律的固定位置，三维秩序。层间距(3.36-3.44)大于石墨晶体，选择，碳纤维微结构，选择，碳纤维微结构，石墨结构，卵层石墨结构，选择，碳纤维微结构，碳单，初级结构，石墨薄片，微晶纤维碳纤维的特性，密度低机械性能极低的导电性能优秀(半导体，石墨纤维是导体)耐蚀性优秀的辐射电阻优秀的疲劳性优秀的热特性，高温性，惰性气氛超级，氧化大气400，导热率好，各向异性，热膨胀系数小，各向异性，选择，主链以芳环和酰胺为基础最广泛使用的芳纶纤维是由美国杜邦发明并产业化的

14、称为“凯夫拉”的聚(对苯对苯二胺)纤维，在我国常被称为“芳纶1414”或“芳纶14”。3芳纶纤维，精选的凯卜拉是杜波特在20世纪70年代开发的，主要有凯卜拉49和凯卜拉29两个品种。主要生产国美国、荷兰(Twaron)和俄罗斯(Terlon)。目前性能最高的芳纶纤维是俄罗斯的armo纤维，抗拉强度达5.5GPa。1981年和1985年分别是芳纶1414(K-49)和芳纶14(K-29)，历史，精选，3.1凯布拉纤维的结构和性质，1。结构，凯夫拉纤维的结构，纤维轴向，精选，1。结构，1 .骰子包含很多苯环，线性刚性-直线链构成，高强度，2。容易形成分子间氢键，晶形好，取向好，结晶性好，3。分子间氢键弱，横向强度低，压缩剪切力好，精选，2。效能，外观：黄色圆柱密度：1.44g/cm3抗拉强度3.62gpa，aramoc，5.5 GPA弹性系数133.8GPa；断裂伸长率2.5%；冲击强度高。防腐、强酸、碱除外；紫外线不耐热性能好。300以下短期使用性能不变。发生427碳酸空气的中长期使用温度在160以下。精选，3.2其他主要芳纶纤维，1 .阿拉莫斯纤维，阿莫斯纤维的结构单位，35，精选，3.2其他主要芳纶纤维，2。techno Armos纤维、精选、3种主要芳纶纤维性能比较、精选