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复合材料综述
复合材料
姓名:鲁天阳
学号:040204186
班级:材料044
复合材料综述
前言
材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把
信息、能源、材料作为社会文明的支柱;80年代以高科技群为代表的
新技术革命,又把新材料与信息技术和生物技术并列为新技术革命的
重要标志。这主要是因为材料是国民经济建设、国防建设与人民生活
所不可须臾缺少的重要组成部分。复合材料作为材料科学中一支独立
的新的科学分支,已得到广泛重视,正日益发展,并在许多工业部门
得到广泛应用,成为当今高科技发展中新材料开发的一个重要方向。
本综述对复合材料的发展、分类、基本性能进行了大概的介绍,
并介绍了中国复合材料发展现状和前景。
正文
复合材料简介:
定义:复合材料是由两种和两种以上的材料通过先进的材料制备
技术组合而成的一种多相材料。
复合材料具有以下几点含义:
(1)复合材料的组分是人们有意选择和设计的。
(2)复合材料必须是人工制造的。
(3)复合材料必须由两种和两种以上化学及物理性质不同的材料
组成。
(4)复合材料既保持各组分材料性能的优点,又具有单一组元不
具备的优良性能。
复合材料的发展概况:
人类发展的历史证明,材料是社会进步的物质基础和先导,是人
类进步的里程碑,纵观人类利用材料的历史,可以清楚的看到,每一
种重要材料的发现和利用,都会把人类支配和改造自然的能力提高到
一个新的水平,给社会生产力和人类生活带来巨大的变化。当前以信
息、生命和材料三大科学为基础的世界规模的新技术革命风涌兴起,
它将人类的物质文明推向一个新的阶段。在新型材料的研究、开发和
应用,在特种性能的充分发挥以及传统材料的改性等诸多方面,材料
学都肩负着重要历史使命。近30年来,科学技术迅速发展,特别是尖
端科学技术的突飞猛进,对材料性能提出越来越高、越来越严和越来
越多的要求。在许多方面,传统的单一材料不能满足实际需要,这些
都促进了人们对材料的研究逐步摆脱过去单纯靠经验的摸索方法,而
向着按预定性能设计新材料的研究方向发展。
根据复合材料的定义,复合材料的组分材料虽然保持其相对的独
立性,但复合材料的性能却不是组分材料的性能的简单相加,而是有
着重要的改进。在复合材料中,通常有一相为连续相,称为基体;另
一相为分散相,称为增强材料。复合材料可以是一个连续物理相与一
个连续分散相的复合,也可以是两个或多个分散相在连续相中的复合,
复合后的产物为固体时才称为复合材料。复合材料可以保持原材料的
某些特点,又能发挥组合后的新特征,它可以根据需要进行设计,从
而最合理的达到使用所要求的性能。由于复合材料各个组分之间“取
长补短”、“协同作用”,极大地弥补了单一材料的缺点,产生单一
材料所不具备的性能。复合材料的出现和发展,是现代科学不断进步
的结果,也是材料设计方面的一个突破。它综
合了各种材料如纤维、树脂、橡胶、金属、陶瓷等的优点,按需
要设计,复合成为综合性能优异的新型材料。
纵观复合材料的发展过程,可以看到,早期发展出现的复合材料,
由于性能相对比较低,生产量大,使用面广,可称之为常用复合材料。
后来随着高技术发展需要,在此基础上又发展出性能高的先进复合材
料。二十世纪40年代,玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后,纤
维复合材料发展成为具有工程意义的材料,同时相应的展开了与之有
关的研究工作。至60年代,在技术上臻于成熟,在许多领域开始取代
金属材料。
经过60年代末期使用,树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞
机的承力结构,近年来又进入其它工业领域。其增强体纤维有碳纤维、
芳纶,或两者混杂使用,树脂基主要是固化体系为120℃或170℃的
环氧树脂,还有少量聚酰亚胺树脂,以适应耐热性高达250℃的要求。
70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合,特
别是与轻金属复合而成的金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐
热性差和不导电、导热性低等不足。金属基复合材料由于金属基体良
好的导电和导热性,加上纤维增强体不仅提高了材料的强度和模量,
而且降低了密度。此外,这种材料还有耐疲劳、耐磨耗、高阻尼、不
吸潮、不放气和膨胀系数低等特点,已经广泛应用于航天航空等尖端
技
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