第9章复合材料讲述.ppt

材料科学基础 主讲教师：赵忠魁 第9章 复合效应与界面 本章主要内容 一、 材料复合、增强体及复合效应 复合材料的概念与分类、增强体、复合效应 二、复合材料增强原理 复合思想、增强原理（弥散增强、粒子增强、纤维增强） 三、复合材料的界面 复合材料界面的概念、界面结合类型、界面改善及其对性能的影响 主要参考资料 第9章 复合效应与界面 第9章 复合效应与界面 第二节 复合材料增强原理 本节内容 复合思想 复合材料的增强原理 弥散增强 粒子增强 纤维增强 重点与难点：复合材料增强原理 第9章 复合效应与界面 第9章 复合效应与界面  小结 概念：复合材料是由两种或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。 复合材料通常由基体、增强体及两者间的界面组成。 复合材料基体包括金属基体、陶瓷基体、聚合物基体。 增强体包括颗粒、长纤维、短纤维或晶须。 复合材料分类 复合材料的特点 复合效应分为：线性效应、非线性效应、界面效应、 尺寸效应、各向异性效应。 小结 复合材料增强思想：仿生思想、绿色材料思想、充分利用协同效应思想、智能材料思想 弥散增强：主要是针对金属基体，外加入尺寸10~250nm颗粒，而不是脱溶沉淀出的第二相。 粒子增强：粒子的尺寸为1~50 μm，采用碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、碳素和金属粒子填料。 纤维增强型：复合材料的性能与纤维长度、取向有很大关系。分为连续纤维增强型和短纤维增强型。 1.概念 1。晶体点阵、晶格、配位数、晶体缺陷、单位位错、位错反应、小角晶界、界面能、 2。固溶体、间隙相 3。过冷度、均匀形核、形核率、非均匀形核 4。相图、成分过冷、伪共晶、包晶转变 5。扩散第一定律、科肯道尔效应、本征扩散、非本征扩散、上坡扩散、反应扩散、 6。滑移、滑移系、单滑移、多滑移、交滑移、细晶强化、固溶强化、弥散强化、变形织构、加工硬化 7。回复、再结晶、再结晶温度、二次再结晶、热变形、退火孪晶、流线、带状组织、变形织构、超塑性 8。相变、惯习面、脱溶转变、 连续脱溶、不连续脱溶、调幅分解、 9。 复合材料、复合材料的界面 二、知识点 1.1原子的结合有哪些？ 1.2工程材料可分为哪几类？ 1.3晶向指数、晶面指数能画图，给图能写出。 1.4金属常见的晶格类型、配位数、致密度、原子密排面、密排晶向、结构中的间隙。 1.5晶体中缺陷的种类。 1.6位错的种类、位错方向与柏氏矢量的关系、位错的运动方式。 1.7位错反应条件及计算。 1.8晶界的种类，界面能与晶界的关系。 2.1影响置换固溶体溶解度有哪些因素？有何规律？。 2.2间隙固溶体与间隙相之间的关系。 2.3金属间化合物的种类及特点。 3.1金属结晶的热力学条件是什么？ 3.2金属结晶的能量条件是什么？ 3.3金属结晶的结构条件是什么？ 3.4金属结晶时的形核有哪些方式？ 3.5根据凝固理论，如何细化晶粒？ 3.6晶体长大时，液-固界面处于那种微观结构？有哪些长大方式？长大方式与微观结构有什么关系？ 3.7晶体长大有哪些形态？ 4.1什么是相平衡？相率的表达式是什么？ 4.2什么是晶内偏析？什么枝晶偏析？枝晶偏析的危害及消除方法。 4.3什么是区域熔炼？如何提纯金属？ 4.4什么是成分过冷？成分过冷对固溶体生长形态和组织有什么影响？ 4.5利用杠杆定律计算组织和相含量。 4.6什么是共晶转变？写出其反应式？画出示意图。 4.7共晶、亚共晶、过共晶合金平衡凝固过程及组织。 4.8什么是包晶转变？写出其反应式？画出示意图。 4.9包晶合金平衡凝固过程及组织。 4.10什么是共析转变？写出其反应式？画出示意图。 4.11什么是偏晶转变？写出其反应式？画出示意图。 4.12什么是熔晶转变？写出其反应式？画出示意图。 4.13什么是包析转变？写出其反应式？画出示意图。 4.14什么是合晶转变？写出其反应式？画出示意图。 4.15什么是同素异构转变？ 4.16画出F-Fe3C相图。写出包晶、共晶、共析反应式。分析亚共析钢、共析钢、过共析钢、亚共晶白口铸铁、共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁的结晶过程及冷却过程中相和组织变化，根据杠杆定律计算相和组织的含量。 4.17分析铸锭的组织。 4.18利用杠杆定律和中心法则计算四相平衡时的相和组织含量。 4.19多元合金配料计算。 4.20三元匀晶合金合金凝固时成分变化曲线投影的特点。 4.21三元共晶相图中的相和组织标注，分析结晶过程。 4.22三元共晶相图的等温截面和截面。 4.23三元合金相图相区之间的关系，杠杆定律的应用。 5.1扩散第一定律概