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复合材料基础知识培训 本次教学内容分为三个部分： 第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识 第二部分 复合材料制造与维修的  相关知识 第三部分 复合材料的维修 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 第一章 复合材料的定义 一、复合材料的定义 定义：将两种或两种以上组织结构不同的物 质，自然地或人为地构成性质不同的 另一种多相材料称之为复合材料。 二、常见复合材料举例 自然形成的复合材料： 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 ——木材（各种树干）、竹子、各种植物的 茎等 人为加工的复合材料： ——泥巴墙：将泥土涂在芦苇编织的网格上 ——混凝土：石子、水泥、(钢筋) 现代工业常用的先进的复合材料： ——玻璃钢：玻璃纤维增强环氧树脂 ——芳纶纤维、硼纤维、碳纤维等增强树脂 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 第二章 复合材料的分类与简介 复合材料主要由两部分组成：增强体+基体； 其分类方法较多，其中最常用的是按基体和增强体类型分，如： － ■ 颗粒增强复合材料； ■ 夹层增强复合材料； ■ 纤维（连续纤维和短纤维）增强复合材 料； 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 － ■ 树脂基复合材料， ■ 金属基复合材料， ■ 陶瓷基复合材料， 还有比较特殊的先进碳基复合材料： － ■ 碳基复合材料，表示方法为：C/C； 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 一、颗粒增强复合材料 将各种形状的增强颗粒嵌镶在基体中构成 的多相材料。 二、夹层复合材料 1. 夹层板复合材料，如三合板等。 2. 夹芯结构复合材料 夹芯结构复合材料由两部分组成：面板+芯材 面板：树脂基复合材料板、铝合金板、 不锈钢板、钛合金板及高温合金板等。 芯材：泡沫、波纹板、蜂窝芯等。 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 △ 蜂窝结构的作用 蜂窝结构其作用主要是减轻结构重量，提高 结构的抗弯刚度。 △ 蜂窝夹芯的材质及类型 蜂窝夹芯是夹层复合材料中最常用的夹芯结 构，形状有六角形、菱形、矩形等。按制造 材料不同，有铝蜂窝、芳纶纸蜂窝和玻璃布 蜂窝等。 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 三、纤维增强复合材料 纤维增强复合材料所用纤维有玻璃纤维、碳 纤维（石墨纤维）、芳纶纤维、硼纤维等。 1. 纤维增强原理 ■ 物质强度理论认为： 材料的强度取决于物质的分子结构结构 的完整性（杂质、位错、其它缺陷等）。 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 2．纤维的种类与性能简介 ■ 碳纤维 20世纪60年代,英国首先研制成功碳纤维，继而日本又以聚丙烯腈（PAN）为基础研制出PAN基碳纤维。飞机结构上主要采用聚丙烯腈基碳纤维，此类碳纤维从性能上可分为高强度型、超高强度型、高模量型等。下表给出了典型碳纤维的品种与性能。 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 表1-1—几种典型碳纤维性能数据 第一部分 复合材料的基本概念和基础知识 ▲ 碳纤维的性能 目前飞机上使用的复合材料以碳纤维/环氧树脂为代表，它具有比较高的比强度和比模量，可使飞机的结构重量大幅度下降。 ■芳纶纤维（Aramid） 该纤维是美国杜邦（DUPONT）化学公司1968年推出的一种高强度、高模量和低密度的有机纤维。主要品种有： KevLar 29、 KevLar 129、KevLar 49、 KevLar 149。（凯夫拉尔