复合材料工艺学讲稿 .doc

济南大学讲稿 8 ~2009学年第一学期 学 院 材料科学与工程学院 教 研 室 　复合材料教研室　 课程名称 复合材料工艺学 课程编号 　 　 课程类型 专业选修课 授课班级 复材0701-0702 任课教师 　曹笃霞 李建权 济南大学教务处制 1 绪论 《复合材料工艺学》这门课程选用的主要教材是由刘雄亚 谢怀勤 主编, 武汉工业大学出版社出版的《复合材料工艺及设备》。参考书目有：1.《复合材料成型技术》黄家康主编，化学工业出版社；2. 《先进复合材料》鲁云、朱世杰主编，机械工业出版社；3.《复合材料学》周祖福主编，武汉理工大学出版社；4. 《复合材料聚合物基体》赵玉庭等主编，复合材料聚合物基体，武汉理工大学出版社。 首先简单介绍一下我们这门课的特点及主要讲授内容。 本课程的主要特点： 当今世界经济的腾飞和高科学技术的崛起是以信息科学、生命科学和材料科学为三大支柱，将人类的物质文明带入崭新的21世纪。材料是人类赖以生存和发展的物质基础，是工业革命的先导，是国家综合实力的重要标志关系到国民经济、社会发展和国家安全1 绪论 2 手糊成型工艺及设备 3 夹层结构成型工艺及设备 4 模压成型工艺 5 模压成型模具与液压机 6 层压工艺及设备 7 缠绕成型工艺 8 缠绕设备 9 其他成型工艺及设备 10 热塑性复合材料及其工艺理论基础 11 挤出成型工艺及设备 12 注射成型工艺及设备 13 热塑性片状模塑料及其制品冲压成型工艺及设备 14 无机非金属基复合材料成型工艺及设备 15 金属基复合材料成型工艺及设备 16 复合材料连接与机械加工 这次课的主要讲授内容是第一章绪论部分，分为四个小节：1.1 复合材料发展概况；1.2 复合材料的基本性能；1.3 复合材料的成型工艺；1.4 成型工艺方法的选择原则。 复合材料的定义 首先我们了解一下什么是复合材料？复合材料的定义份广义的定义和狭义的定义。广义的定义：复合材料(Composite Material，简称CM)是指由两种或两种以上的不同材料，通过一定的工艺复合而成的，性能优于原单一材料的多相固体材料.我们要注意所研究的CM与化合材料、混合材料的区别。多相体系和复合效果是复合材料区别于传统“混合材料”和“化合材料”的两大特征。狭义定义：(通常研究的内容) 用纤维增强树脂、金属、无机非金属材料所得的多相固体材料。 复合材料的分类： 由于增强材料和基体材料的不同，决定了复合材料的品种和性能的千变万化。根据不同的分类标准，复合材料可分成不同的类别。根据基体材料不同分为树脂基复合材料、无机非金属基复合材料和金属基复合材料。根据增强原理不同分为弥散增强型复合材料、粒子增强型复合材料和纤维增强型复合材料。根据复合过程的性质不同分为化学复合的复合材料、物理复合的复合材料和自然复合的复合材料。根据使用目的不同分为结构复合材料和功能复合材料。根据复合材料的功能不同分为电功能复合材料、热功能复合材料和光功能复合材料等。根据增强物的外形分为连续纤维增强复合材料、纤维织物或片状纤维、短纤维增强和粒状填料。增强纤维的类型分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料、硼纤维复合材料和混杂纤维复合材料等。根据化学组成分为同质复合异质复合。 复合材料的发展概况： 我们简单了解一下复合材料的国内外发展概况。 国外复合材料的发展：二十世纪40年代，在美国首先出现了手糊工艺(雷达罩、飞机油箱、汽车外壳、飞机机身、机翼)。60年代，缠绕工艺、喷射成型、片状模塑料(SMC)、拉挤成型工艺、透明玻璃钢逐渐出现并引起人们的兴趣。70年代，树脂传递模塑(RIM)及(增强反应注射模塑) RRIM，热塑性片状模塑料得到较好的发展。80年代，出现了离心浇铸工艺。 进入20世纪70年代，对复合材料的研究发迹了仅仅采用玻璃纤维增强树脂的局面，人们一方面不断开辟玻纤-树脂复合材料的新用途，同时也发现，这类复合材料的比刚度要求很高的尖端技术的要求，因而开发了一批如碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、硼纤维、芳纶纤维、高密度聚乙烯纤维等高性能增强材料，并使用高性能树脂、金属与陶瓷为基体，制成先进复合材料（Advanced Composite Materials, 简称ACM）。这种先进复合材料具有比玻璃纤维复合材料更好的性能，是用于飞机、火箭、卫星、飞船等航空航天飞行器的理想材料。 自从先进复合材料投入应用以来，有三件值得一提的成果。第一件是美国全部用碳纤维复合材料制成一架八座商用飞机--里尔芳2100号，并试飞成功，这架飞机仅重567kg，它以结构小巧重量轻而称奇于世。第二件是采用大量先进复合材料制成的哥伦比亚号航天飞机，这架航天飞机用碳纤