2.23 复合材料的概述.pdfVIP

西北工业大学材料学院卢艳丽教授

1、复合材料的定义

由金属、无机非金属或有机高分子材料，经过一定的工艺使其复合在一起，

以满足一定的使用要求的新型材料。

改善或克服单一组成材料的弱点，创造单一材料不具备的双重或多重功能。

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2、发展与现状

复合材料的发展

Ø几千年前，人类用麻、草和泥土砌成墙，成为早期原始的复合材料。

Ø20世纪50年代，玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）成为第一代现代复合材料的代表。

Ø20世纪60年代，发展了碳纤维、SiC纤维、碳纤维增强树脂基便是这一时期的代表。

Ø第三代复合材料时期，金属基、陶瓷基、C/C复合材料、混杂复合材料和功能复合材料。

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2、发展与现状

复合材料的现状

Ø全球玻璃纤维2014年总产值为7898.5百万美元，预期在2019年达11046.5百万美元，年增

长率6.9%，目前，亚洲市场容量最大。

Ø2014年全球玻璃纤维复合材料行业总产值为4898百万美元，预期2019年达7044.3百万美

元，年增长率7.1%。2013年中国产量达410万吨，中国玻纤复合材料增长迅速，自1978

（3.5万吨）年到2013（410万吨）年，中国总产量增长了683倍。

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3、组成及增强原理

复合材料的组成各部分的作用

固定和粘附增强体

基体：保护增强体免受物理、化学损伤

隔离和阻断损伤

增强体：承担载荷

阻碍基体变形

界面：协调变形

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4、复合材料的分类

金属基（界面结合存在问题）

按基体相分陶瓷基（对增强体有特殊要求，如耐高温等）

聚合物基或树脂基（热塑性、热固性聚合物。可成型性能好）

复颗粒增强碳纤维

合按增强相纤维增强玻璃纤维

材的形态分晶须增强有机纤维

料复合纤维

编织物增强

结构复合材料（承受载荷，作为承力结构使用）

按用途分

功能复合材（电、磁、光、热、声、摩擦、阻尼、化学分离性能）

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5、复合材料的性能特点

比强度、比模量高

抗疲劳性能好