复合材料概论第1章--绪论.ppt

第一章 本章小结 1、掌握复合材料定义； 2、掌握复合材料的组成和各组分的作用； 3、掌握复合材料的分类方法； 4、掌握复合材料应用领域。 第一章 本章习题 什么是复合材料？复合材料与一般材料的简单混合的本质区别在哪里？ 复合材料的命名方法是什么？ 复合材料是如何分类的？ 复合材料的特性有哪些？ * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 第二节 复合材料的命名与分类 其他定义： GB/T 3961—2009：由粘结材料（基体）和纤维状、粒状或其他形状材料，通过物理或化学的方法复合而成的一种多相固体材料。 《材料大词典》：由高分子、无机非金属或金属等几类材料通过复合工艺组而成的新型材料。它既能保留原组成材料的主要特色，并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相互补充并彼此关联，从而获得新的优越性能，与一般材料的简单混合有本质的区别。 第二节 复合材料的命名与分类 复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一种新型材料，组元之间存在着明显的界面； 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特殊性能； 复合材料具有可设计性。可以根据使用条件要求进行设计和制造，以满足各种特殊用途，从而极大地提高工程结构的效能。 二、复合材料的特点 三、复合材料的组成 第二节 复合材料的命名与分类 复合材料的组成 基体 增强体 一种连续相，它把改善性能的增强相材料固结成一体，并起传递应力的作用。 一种分散相，起承受应力（结构复合材料）和显示功能（功能复合材料）的作用。 泥砖 泥 禾秸 钢筋混凝土 沙子、石子、水泥 钢筋 第二节 复合材料的命名与分类 强调基体时以基体材料的名称为主。如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。 强调增强体时以增强体材料的名称为主。如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等。 基体材料名称与增强体材料并用。这种命名方法常用来表示某一种具体的复合材料，习惯上把增强体材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面。 四、复合材料的命名 第二节 复合材料的命名与分类 第二节 复合材料的命名与分类 例如：“玻璃纤维增强环氧树脂复合材料”，或简称为“玻璃纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧”。而我国则常把这类复合材料通称为“玻璃钢”。碳纤维和金属基体构成的复合材料叫“金属基复合材料”，也可写为“碳／金属复合材料”。碳纤维和碳构成的复合材料叫“碳／碳复合材料”。  国外还常用英文编号来表示，如MMC（Metal Matrix Composite）表示金属基复合材料，FRP（Fiber Reinforced Plastics）表示纤维增强塑料，而玻璃纤维/环氧则表示为GF/Epoxy, 或G/Ep(G-Ep) 第二节 复合材料的命名与分类 五、复合材料的分类 1.按基体类型分类 复合材料 金属基复合材料： 无机非金属基复合材料： 聚合物基复合材料： 以金属（铝、镁、钛等）为基体制成的复合材料。 以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体制成的复合材料。 以陶瓷材料（也包括玻璃和水泥）为基体制成的复合材料。 2.按增强材料形态分类 第二节 复合材料的命名与分类 三维：骨架状复合材料、立体编织复合材料。 玻璃纤维、碳纤维、硼、芳纶、金属纤维、陶瓷纤维增强复合材料 零维：颗粒增强 复合材料 复合材料 弥散颗粒增强复合材料（100~2500?） 真正颗粒增强复合材料（微米级） 一维：纤维增强 复合材料 按纤维长短 按纤维种类 连续纤维增强复合材料 短纤维增强复合材料 晶须增强复合材料 二维：板状、平面编织、片状材料增强复合材料。 第二节 复合材料的命名与分类 颗粒增强型 非连续纤维增强型 板状增强型 连续纤维增强型 第二节 复合材料的命名与分类 3.按复合材料的用途分类 结构复合材料：以承受载荷为主要目的。主要使用力学性能，以满足高强度、高模量、耐冲击、耐磨损的要求。 功能复合材料：主要使用功能特性，利用其在电、磁、声、光、热、阻尼、烧蚀等方面的特殊性能。如导电复合材料、磁性复合材料等。 智能复合材料：机敏材料+自决策材料+执行材料。当材料发生故障或即将失效时，电阻或电导发生突变，机敏材料发出预警，自决策材料根据情况作出最优控制，发出指令传达给执行材料使之发生动作，从而保证材料处于最佳状态。 复合材料系统组合 分散相 连续相 金属材料 无机非金属材料 有机高分子材料 金 属 材 料 金属纤维 纤维/金属基复合材