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1、复合材料定义

复合材料(compositematerials):由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺

组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的

新性能。

2、组成、定义、作用

基体：构成复合材料的连续相；

增强剂（增强相、增强体）：复合材料中独立的形态分布在整个基体中的分散相，这种分散

相的性能优越，会使材料的性能显著改善和增强。

界面相：不同组元相接触的界面，具有一定厚度，结构随组元相而异。是组元相之间相互连

接的纽带。

组成：基体相，界面相，增强相

作用：增强相：一般具有很高的力学性能（强度、弹性模量），及特殊的功能性。其主要作

用是承受载荷或显示功能。

基体相：保持材料的基本特性，如硬度、耐磨、耐热性等。主要作用是将增强相固结成一个

整体，起传递和均衡应力的作用。

界面相作用：应力和其他信息传递的桥梁，具有传递效应，阻断效应，不连续效应，散热和

吸热效应，诱导效应。

3、分类，不同类型复合材料的定义及特点

分类：①聚合物基复合材料:以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体；

②金属基复合材料：以金属（铝、镁、钛等）为基体；

③无机非金属基复合材料：包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

定义：聚合物基复合材料（PMC）：树脂基复合材料,纤维增强塑料，是目前技术比较成熟

且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热

塑性树脂基体，经复合而成。特点：1.高比强度、高比模量；2.可设计性；3.热膨胀系数

低，尺寸稳定；4．耐腐蚀；5．耐疲劳；6.阻尼减震性好

金属基复合材料（MMC）：是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相

人工结合成的复合材料。其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等，也可以

用金属丝。特点：1、高比强度比模量；2、高断裂韧性和高抗疲劳性能；3、良好的高温稳

定性和热冲击性；4、热膨胀系数小、尺寸稳定性好；5、导热、导电性能好；6、良好的耐

磨性；7、不吸潮、不老化、气密性好

氧化铝陶瓷

陶瓷基复合材料（CMC）：也称为高铝陶瓷，主要成分是A12O3和SiO2。A12O3

含量越高，性能越好。氧化铝瓷的硬度很高，约2000MPa，仅次于金刚石、氮化硼和碳化

硅，有很好的耐磨性。耐高温性很好，含A12O3高的刚玉瓷能在1600℃高温下长期工作，

而且蠕变很小。由于铝氧之间键合力很大，氧化铝又具有酸碱两重性，因此氧化铝瓷耐腐蚀

性很强。很好的电绝缘性能。氧化铝瓷的缺点是脆性大，抗热震性能差，不能承受环境温度

的突然变化。

氮化硅陶瓷是以氮化硅为主晶相

的优点是强度高，硬度高，摩擦系数小，只有0.1一0.2，

是一种极优良的耐磨材料。氮化硅的抗热震性和抗高温蜕变性能也比其它陶瓷好。氮化硅还

有自润滑性，可在无润滑剂的磨损条件下工作。

碳化硅的最大待点是高温强度高，其它陶瓷材料到1200－1400℃时强度显著降低，而碳化

硅在1400℃时抗弯强度仍保持500—600MPa的较高水平。碳化硅具有很高的热传导能力，

在陶瓷中仅次于氧化铍陶瓷。碳化硅陶瓷还具有较好的热稳定性、耐磨性、耐腐蚀性和抗蠕

变性。

在玻璃组成中引入晶核剂，通过热处理、光辐射或化学处理等手段，使玻璃内均匀地析出大

量微小晶体，形成致密的微晶相和玻璃相组成的多相复合体，这种含有大量微晶体的玻璃，

微晶玻璃（玻璃陶瓷）

称为。璃陶瓷中的微晶体一般取向杂乱，微晶尺寸在0.01－0.1µm．体

积结晶率达50—98％。

常用的玻璃陶瓷有锂铝硅〔Li2O－A12O3－SiO2，LAS)玻璃陶瓷和镁铝硅(MgO－A12O3

－SiO2，MAS)玻璃陶瓷等。

LAS玻璃陶瓷热膨胀系数几乎为零，耐热震性好。MAS玻璃陶瓷具有硬度高、耐磨性好等

特性。玻璃陶瓷的性能受晶相的数量、晶粒大小、界面强度以及玻璃相与晶相之间机械和物

理相容性的影响

碳/碳（C/C)复合材料：是以碳纤维及其织物为增强材料,以碳为基体,通过加工处理和碳化

处理制成的全碳质复合材料。

仿生材料：就是受生物启发或模仿生物的结构而制成的性能优异的材料。

纳米复合材料：是指分散相尺度至少有一维小于100nm的复合材料。

水泥基复合材料：混凝土：以