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复合材料复习资料 1复合材料的定义？ 复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。复 合后的产物为固体时才称为复合材料，若为气体或液体，就不能成为复合材料。 2复合材料的分类： 1）按基体材料类型分为：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。 （始终有基字） 2）按增强材料分为：玻璃纤维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤 维复合材料；陶瓷纤维复合材料（始终有纤维二字） 3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。（两种的区别） 结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，且能 承受一定温度。功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具 有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分 离性能等的复合材料。 3复合材料的基体：金属基对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构， 要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好，选用镁、铝合金等轻金属合金做基 体。对于高性能发动机，要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能，同时能在 高温、氧化环境中正常工作，可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料；对于 汽车发动机，选用铝合金基体材料；对于电子集成电路，选用银铜铝等金属为基体。 轻金属基体—铝基、镁基，使用温度在450℃左右或以下使用，用于航天及汽车零部件。连 续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金，颗粒、晶须增强…采用高强度铝 合金。 钛基，使用温度在650℃（450-700），用作高性能航天发动机 镍基、铁基钴基及金属间化合物，使用温度在1200℃（1000℃以上），耐高温 4聚合物基体 一）简答题（各自优缺点） 聚合物基复合材料的聚合物基主要有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。 各自优缺点： 聚合物基 优点 缺点 用途 不饱和 总量最多，工艺性良好，能在室温下固化， 固化时体积收 很少用于碳纤维复 聚酯树 常压下成型，工艺装置简单；固化后的树 缩率大、耐热 合材料的基体材料， 脂 脂综合性能良好，但力学性能不如酚醛树 性差 主要用于民用工业 脂或环氧树脂；价格比环氧树脂低，比酚 和生活用品 醛树脂略贵 环氧树 目前最普遍使用的树脂基体，电性能好、 低温固化时耐 用于碳纤维复合材 脂 耐热性好、稳定性好、力学性能好、尺寸 温性较差 料及其他纤维复合 稳定性好，固化收缩率小。 材料 酚醛树 最早实现工业化的树脂，在加热条件下即 固化时体积收 大量用于粉状压塑 脂 能固化，无须添加固化剂，酸碱对固化反 缩率大，树脂 料、短纤维增强塑 应起促进作用树脂在固化过程中有小分 对纤维的粘附 料，碳纤维和有机纤 子析出，故树脂固需要在高压下进行，已 性不好，断裂 维复合材料中很少 固化的树脂有良好的压缩性能，；良好的 延伸率低，脆 使用 耐水、耐化学介质和耐烧蚀性能 性大 二）聚合物基体的作用 选择题：a . 将纤维黏在一起；b.分配纤维间的载荷；c .保护纤维不 受环境的影响 5陶瓷基 特点：比金属更高的熔点和硬度，化学性质非常稳定，耐热性、抗老化性好，但 脆性大，韧性差。需要加入第二相颗粒、晶须以及纤维进行增韧处理。 常用的陶瓷基主要包括玻璃（非晶态固体）、玻璃陶瓷（多晶固体）、氧化物陶瓷（Al2O3 ， MgO，SiO2，ZrO2，莫来石，熔点均在2000℃以上）、非氧化物陶瓷（氮化物，碳化物，硼 化物，硅化物）、无机胶凝材料（水泥，石膏，菱苦土和水玻璃研究最多的是纤维增强水泥 增强塑料） 聚合物基复合材料： 8界面的形成P14-15：聚合物基复合材料界面的形成分为两个阶段：第一阶段是基体与增强