复合概述教案分析.ppt

复 合 材 料 贾成厂： 金物楼 230 6233-4271 （办 ） 尹海清： 金物楼 223 8237-7286（办） 复 合 材 料 概 述 基 本 原 理 原 材 料 制 备 方 法 界 面 强 韧 化 热 学 行 为 加 工 与 连 接 检 测 与 评 价 应 用 注意事项 上课 周次：1~7周 上课地点：逸夫教学楼 上课时间 周三下午第二大节 （逸夫教学楼305 ） 周五晚上（逸夫教学楼305） 参考书 目： 《复合材料教程》（即将出版） 《陶瓷基复合材料导论》等 考核办法：考试（开卷） 1. 概述 定义和分类 国际标准化组织：“由两种以上在物理和化学上不同的物质组合起来而得到的一种多相固体材料。” 《材料科学技术百科全书》：“复合材料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料。它既保留原组成材料的重要特色，又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得更优越的性能，与一般材料的简便混合有本质区别。” 《材料大辞典》：“复合材料是根据应用的需要进行设计，把两种以上的有机聚合物材料，或无机非金属材料，或金属材料组合在一起，使之互补性能优势，从而制成的一类新型材料。一般由基体组元与增强材料或功能体组元所组成，因此亦属于多相材料范畴。”  复合材料的定义和分类 （关于复合材料，有着不同的定义方式。 ） “由两种以上不同的原材料组成，并使原材料的性能得到充分发挥，通过复合化而得到单一材料所不具备的性能。 ”（ 岛 村昭治 . 未来を拓く先端材料，工业调查会，1982 ） “把一些个体典型或基本的特性组合，而得到的物质。”（余永宁 等 译. 金属基复合材料导论，北京，冶金工业出版社，1996 ） “由两种以上异质、异形、异性的材料复合而成的新型材料。”（吴人洁，复合材料，天津大学出版社，2000） “经过一定的操作，将复数个原材料合体，或者是由复数个相生成，且具有比原材料优异的性能。”（香川 丰，八田博志. セラミックス基复合材料，アグネ承风社，1990 ） 1.1 复合材料概述 尽管定义的细节有所不同，但其要点是共同的。 含两种以上不同的化学相。 具有每个组分所不具备的优良性能。 至于天然材料的骨骼、竹子、木材等是否应属于复合材料的范畴，尚有不同的看法。但一般认为它们应属于具有复合材料形态的天然材料。这样，复合材料的含义就还应该包括：人工制造、成分由人们有意识的选择；具有重复的几何形状等。 通过以上对复合材料的多种定义可以发现，复合材料是两个或两个以上的不同化学性质的组元或不同组织相组成的结合体，是不同的材料在宏观尺度上组合而成的一种有用的材料。并应满足以下三个条件： (1)各组元含量都大于5％；(2)复合材料的性能显著不同于各组元的性能， (3)通过各种方法混合而成。 对于复合材料，应该强调正面效果，即复合后的整体性能应超过组分材料，同时保留了所期望的性能(例如高强度、刚度、轻的重量)，抑制了所不期望的特性(例如低延性) ，复合材料应该是多功能的材料系统，可提供任何单一材料所无法获得的特性。也就是说，并非随意将不同种类的原材料混合在一起都能够得到复合材料。 复合材料应具有以下特点 1、复合材料的组分和相对含量是由人工选择和设计的，即复合材料具有可设计性； 2、组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物理和化学性质（区别于化合物和合金）； 3、复合材料不仅能保持原组分的部分优点，而且产生原组分所不具备的新性能，就是说复合材料中各组元不但保持各自的固有特性，而且可最大限度发挥各种材料组元的特性，并赋予单一材料组元所不具备的优良持殊性能； 复合材料应具有以下特点 4、复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合材料具有新的、独特的和可用的性能，这种性能是单个组分材料性能所不及或不同的； 5、复合材料是各组分之间被明显界面区分的多相材料，即组元之间存在着明显的界面。 6、复合材料是非天然形成的，以区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质。 复合材料的命名 复合材料的结构通常是一个相为连续相，称为基体；而另一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相，与连续相相比，这种分散相的某些性能优越，会使材料的性能显著增强，故常称为增强体 (也称为增强材料、增强相等)。 在大多数情况下，分散相较基体硬，强度和刚度较基体大。分散相可以是纤维及其编织物，也可以是颗粒状或弥散的填料，