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复合材料学 福建农林大学材料工程学院 主要参考资料 * 印度馆的圆竹拱顶 德国馆的木塑材料 德国馆中的柜子用厚胶合板 江西馆陶瓷外墙 1、现代复合材料----陈华辉 邓海金 李 明 （中国物质出版社,1998） 2、复合材料概论----王荣国 武卫莉 （哈尔滨工业大学出版社,1999） 3、复合材料--------吴人洁（天津大学出版社,2000） 4、复合材料科学与工程---倪礼忠,陈麒(科学出版社,2002) 5、复合材料及其应用—尹洪峰,任耘（陕西科学技术出版社,2003） 6、高性能复合材料学---郝元恺,肖加余 (化学工业出版社,2004) 7、工程复合材料--- 陈祥宝 张宝艳 译（化学工业出版社,2004) 8、先进复合材料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 （机械工业已出版社,2004） 9、 先进复合材料低成本技术-----陈祥宝 编著（化学工业出版社,2004) 10、复合材料及其工程应用-----车剑飞等（机械工业已出版社,2006） 1.1 复合材料定义 1 复合材料概论 定义1(教材中) 由两个或两个以上独立的物理相，包含粘结材料（基体）和粒料、纤维或片状材料所组成的固体材料。 定义2(高性能复合材料学---郝元恺,肖加余 ) 用经过选择的、含一定数量比的两种或两种以上的组分（或称组元），通过人工复合，组成多相、三维结合且各相之间有明显界面的、具有特殊性能的材料 综上所述，复合材料应具有以下特点： (1)复合材料的组分和它们的相对含量是经过人工选择和设计的; （2)复合材料是经过人工制造而非天然形成的（区别于具有某些复合材料形态特征的天然物质）; （3）组成复合材料的某些组分在复合后仍然保持其固有的物化性质（区别于化合物和合金）; (4)复合材料的性能取决于各组成相性能的协同。复合材料具有新的性能，这种性能是单个组分材料性能所不及或与单个组分材料所不同的; (5)复合材料是个组分之间被明显界面区分的多相材料。 　　复合材料的结构通常是一个相为连续相，称为基体；而另一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相，与连续相相比，这种分散相的性能优越，会使材料的性能显著增强，故常称为增强体 (也称为增强材料、增强相等)。 　　在大多数情况下，分散相较基体硬，强度和刚度较基体大。分散相可以是纤维及其编织物，也可以是颗粒状或弥散的填料。在基体与增强体之间存在着界面。 纤维的作用主要体现在： 承担载荷（70%-90%由纤维承担）； 提供力学性能（硬度、强度、热稳定性和其他结构性能）； 提供其他功能（导电、热绝缘性等）。 在纤维增强的聚合物复合材料中，纤维与基体的作用分别是： 树脂基体作用体现在： 粘结作用，可把载荷传给纤维，同时也给复合材料提供刚性和形状 隔离作用，将纤维隔离，使纤维各自发挥作用，不互相影响，可停止或减缓裂纹的扩展； 对纤维保护作用。树脂保护纤维不受化学侵蚀和机械损坏 定型作用。树脂可一次定型生产部件，且提供好的表面光洁度和质量； 性能的影响。如延展性、韧性与树脂有关 思考题： 有一种材料其组分为634号环氧树脂80份，300号环氧树脂15份，内次甲基四氢邻苯二甲酸酐40份，请问该材料是否为复合材料？ 如在上述材料制备工程中加入50%（质量分数）的短切玻璃纤维，形成的材料是否可称为复合材料，为什么？ 1.2.1 命名 1.2 命名与分类： （1）强调基体时以基体材料的名称为主。如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。 （2）强调增强体时以增强体材料的名称为主。如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等。 复合材料在世界各国还没有统一的名称和命名方法，比较共同的趋势是根据增强体和基体的名称来命名，通常有以下三种情况： （3）基体材料名称与增强体材料并用。这种命名方法常用来表示某一种具体的复合材料，习惯上把增强体材料的名称放在前面，基体材料的名称放在后面。 　　　例如：“玻璃纤维增强环氧树脂复合材料”，或简称为“玻璃纤维/环氧树脂复合材料或玻璃纤维/环氧”。而我国则常把这类复合材料通称为“玻璃钢”。碳纤维和金属基体构成的复合材料叫“金属基复合材料”，也可写为“碳／金属复合材料”。碳纤维和碳构成的复合材料叫“碳／碳复合材料”。 国外还常用英文编号来表示，如MMC（Metal Matrix Composite）表示金属基复合材料，FRP（Fiber Reinforced Plastics）表示纤维增强塑料，而玻璃纤维/环氧则表示为GF/Epoxy, 或G/Ep(G-Ep) 1.2.2 复合材料的分类 　　随着材料品种不断增加，人们为了更好地研究和使用材料，需要对材料进行分类。 复合材料的分类方法很多，常见的分类方法有以下几种： 一、