6-功能复合材料.ppt

主要内容 功能复合材料简介 功能复合材料的复合效应 功能复合材料的设计 典型功能复合材料 磁性复合材料 磁流体 磁流体的特性和应用 磁性液体与固态磁性材料相比具有以下四个方面的特点: (1)高度的稳定性。能长期保持均匀状态，在磁场和重力场中不会发生凝聚和成团现象。 (2)可控的粘滞性。可由外加磁场控制其粘度，并使粘度对磁场表现各向异性。 (3)典型的超顺磁性。无磁滞现象，剩磁和矫顽力都为零。 (4)可调节的磁浮力。可用外加磁场改变磁性液体的表观密度和浮力。 磁性液体在电子、电机、仪表及石油化工中得到应用。 如用于运动部件的阻尼、润滑和密封；不同密度物体的分选和分离；失重状态下用的磁性燃料和磁性笔；磁控印刷；磁控染色；由磁性液体作为工作物质的陀螺、声换能器、磁流体电机和磁芯等。 功能复合材料 电性复合材料 电性复合材料 两种或两种以上的金属形成的复合材料是导体； 两种或两种以上的绝缘体形成的复合材料电导率不高； 复合材料中如果含有导电和绝缘两种材料，那么它的电导率或是极端或是一些中间值，这取决于导体和绝缘体的相对含量、几何分布和组元本身特性。 功能复合材料 电性复合材料 金属填充材料 将金属颗粒混入高分子聚合物，聚合物的电阻率发生变化，但不依据加和法则。当金属填料达到一临界体积?c时，金属填充聚合物发生突然转换，由绝缘体变成导电体。 这一临界填料量称之为复合材料的“导电门槛”值。临界浓度值与金属填充颗粒的尺寸、分布、形状以及制造工艺有很大关系。　　 例如宽粒分布的铝粉末的临界体积分数为0.4，而窄颗粒分布的粉末临界体积分数为0.2。 电阻率对数 / ?.cm 金属的体积分数 Al Fe 苯乙烯-丙烯腈共聚物中Al粉和Fe粉的体积分数和电阻率的关系 功能复合材料 电性复合材料 金属填充材料 一些绝缘性复合材料当承受电压达到临界值时，会变成高导电性材料。如果没有大的电流通过，则消除电压后样品仍保持较低的电阻率，尔后再恢复到样品的绝缘状态。 复合材料电导率不仅与金属填加物体积分数有关，与温度也有密切关系，呈现出正温度效应和负温度效应。在一温度范围内，复合材料的电阻随着温度的升高而升高(正温度效应)。当超过某一温度时，其电阻值又随温度的升高而下降(负温度效应)。 由于电阻的正温度效应、负温度效应的存在，使复合材料成为一种开关材料。可用于制备各种电子开关器件。 功能复合材料 电性复合材料 电磁屏蔽复合材料 解决电磁干扰、射频干扰和信息防窃的复合材料称为电磁屏蔽复合材料。 复合电磁波吸收率依赖于材料的电导率，利用具有一定导电性的复合材料可满足电磁屏蔽的需要。 以高分子材料为基体，填充导电材料可构成适合用于电磁屏蔽的复合材料。 电磁屏蔽的复合材料具有性能好、成本低、成型工艺简单的优点，成为国际上电子材料研究的热点。 * * 功能复合材料 复合材料按使用目的可分为结构复合材料和功能复合材料。 功能复合材料是指除力学性能以外而提供其他物理性能的复合材料，如导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸声、摩擦、吸波、屏蔽、阻燃、防热、隔热等功能复合材料。 功能复合材料主要由功能体和基体组成，或由两种及两种以上的功能体组成。 单一功能体的复合材料中，其功能性质由功能体提供，而基体不仅起到粘结和赋形作用，同时也会对复合材料整体的物理性能有影响。 多元功能体的复合材料可以具有多种功能，并且由于产生复合效应而出现新的功能。多功能复合材料成为功能复合材料的发展方向。 功能复合材料 简介 复合材料无论是力学性能还是物理性能，都取决于组元的形状、尺寸、分布和界面形态。 复合材料的性能与构成复合材料的组元的性能的关系称为复合效应。 复合效应除取决于复合状态外，还主要取决于复合材料各组元材料的性质。 复合效应的特点： 复合材料的性能，往往不是组元性能的简单加和； 同样的组元和相同的复合状态，对不同的性能往往具有不同的复合效应； 同样的组元而复合状态不同时，对某一性能将具有不同的复合效应。 功能复合材料 功能复合材料的复合效应 复合材料按使用目的可分为结构复合材料和功能复合材料。 材料在复合后所得的复合材料，依据其产生复合效应的特征，可分为线性效应和非线性效应。在这两类复合效应中，又可以显示出不同的特征。 功能复合材料 功能复合材料的复合效应 平均效应　　　 　　　　　相乘效应 平行效应　　　　　 　　　诱导效应 相补效应　　　　 　　　　共振效应 相抵效应　　　　 　　　　系统效应 线性效应　　　　　　　　非线性效应 复 合 效 应 不同复合效应的类别 平均效应 　复合材料最常见的一种复合效应，满足混合定律。复合材料的