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文档简介

1、1.复合材料的概念。复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组成的多相固体材料。玻璃纤维增强塑料是20世纪50年代发展起来的，性能优异的碳、硼增强纤维材料是20世纪60年代发展起来的，这使得复合材料的基体从树脂发展到金属和陶瓷。复合材料一般由高强度、高模量和脆性的增强材料以及低强度、低模量和良好韧性的基体材料组成。如水泥钢筋、高压软管中的钢丝和橡胶等。复合材料不仅保留了组成材料的优点，而且具有单一材料所不具备的优异性能。二是复合材料的性能特点，1比强度和高比模量比强度是指强度/体积质量；比模量是指弹性模量/体积质量。由碳纤维和环氧树脂组成的复合材料的比强度是钢的7倍，比模量是钢的3倍。由于复合

2、材料的基体和增强纤维能有效防止疲劳裂纹的扩展，因此抗疲劳性能良好。3良好的减摩性、耐磨性和自润滑性。例如，金属塑料复合材料可用作轴承(国外称为DU轴承)，石棉塑料复合材料可用作摩擦片。4良好的高温性能、良好的化学稳定性、隔热性、耐烧蚀性和特殊的电、光、磁性能。复合材料的分类复合材料有很多种，主要有三种分类方法：按性能分类的功能复合材料和结构复合材料；根据基体分类，可分为金属基体和非金属基体；根据增强剂的类型和形状，它们可分为粒状、层状和纤维增强复合材料。如果从复合材料的结构特征来分类，可以大致分为：纤维增强复合材料，如玻璃纤维增强塑料；层压复合材料，如铝和塑料薄膜；颗粒复合材料，如酚醛模塑料；

3、骨架复合材料，如蜂窝夹层结构，其中纤维增强复合材料更为重要。4.纤维增强复合材料，用一些高强度纤维增强基体材料。基体材料可以是金属、陶瓷或塑料。后者被称为纤维增强塑料。1增强纤维材料1)玻璃纤维性能：高强度、低相对密度、高化学稳定性和良好的耐热性；缺点是脆性大，耐磨性差，纤维表面光滑，不易与其他物质结合。用途：可制成长纤维和短纤维，也可织成布和毡。2)碳纤维、石墨纤维和有机纤维在惰性气体中高温碳化。碳纤维在2000以下制备，石墨纤维在2500以上加工后制备。性能：碳石墨相对密度小，弹性模量高，在2500无氧环境下不降低。石墨纤维比碳纤维具有更高的耐热性和导电性，并具有自润滑性能。3)硼纤维硼纤

4、维强度高、弹性模量大、耐高温；但相对密度高，延伸率差，价格昂贵。晶须是一种直径为几微米的针状单晶，是一种新型高强度材料。晶须包括金属晶须和陶瓷晶须。在金属晶须中，铁晶须可以批量生产，其最大的特点是可以在磁场中取向，因此易于制备取向纤维增强复合材料。陶瓷晶须比金属晶须具有更高的强度、更低的相对密度、更高的弹性模量和更好的耐热性。玻璃纤维增强塑料，通常被称为玻璃钢。它是一种应用广泛的复合材料，成本低，工艺简单。纤维增强塑料中纤维强度越高，增强效果越好。碳纤维、硼纤维和各种晶须(如碳化硅)比玻璃具有更高的强度，它们可用作增强纤维材料以获得更好的效果。性能：玻璃钢稳定性好，耐酸碱，电绝缘性好；特别是碳纤维增强塑料具有重量轻、强度高的

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