复合材料 第一章 复合材料的概念、分类及其发展历程.ppt

主要参考资料 ３、 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。 　　材料的分类，历史上有许多方法： （１）按材料的化学性质分类，有金属材料、非金属材料之分。 （２）按物理性质分类，有绝缘材料、磁性材料、远光材料、半导体材料、导电材料等。 （３）按用途分类，有航空材料、电工材料、建筑材料、包装材料等。 材料的分类 复合材料的分类方法也很多，常见的分类方法有以下几种： 一、按增强材料形态分为以下三类 1、纤维增强复合材料： a.连续纤维复合材料：作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处； b.非连续纤维复合材料：短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中； 2、颗粒增强复合材料：微小颗粒状增强材料分散在基体中； 3、板状增强体、编织复合材料：以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。 其他增强体：层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体 复合材料结构示意图a)层叠复合 b)连续纤维复合 c)细粒复合 d)短切纤维复合 纤维增强复合材料 纤维增强复合材料分为以下五种： ① 玻璃纤维复合材料； ② 碳纤维复合材料； ③ 有机纤维（芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、聚烯烃纤维等）复合材料； ④ 金属纤维（如钨丝、不锈钢丝等）复合材料； ⑤ 陶瓷纤维（如氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维等）复合材料。 　　混杂复合材料：　两种或两种以上增强体同一种基体制成的复合材料。可以看成是两种或多种单一纤维或颗粒复合材料的相互复合，即复合材料的“复合材料”。 ① 玻璃纤维复合材料 　　用玻璃纤维增强工程塑料的复合材料，即玻璃钢。玻璃钢分为两种，即热塑性玻璃钢和热固性玻璃钢。 Ａ、热塑性玻璃钢 　热塑性玻璃钢是以玻璃纤维为增强剂和以热塑性树脂为粘结剂制成的复合材料。 Ｂ、热固性玻璃钢 　热固性玻璃钢是以玻璃纤维为增强剂和以热固性树脂为粘结剂制成的复合材料。 ② 碳纤维复合材料　　 Ａ、碳纤维复合材料：作基体的树脂，目前应用最多的是环氧树脂、酚醛树脂和聚四氟乙烯。 Ｂ、碳纤维碳复合材料：用有机基体浸渍纤维坯块，固化后再进行热解，或纤维坯型经化学气相沉积，直接填入碳。 Ｃ、碳纤维金属复合材料：主要用于熔点较低的金属或合金，如在碳纤维表面镀金属，制成了碳纤维金属复合材料。 Ｄ、碳纤维陶瓷复合材料：我国研制了一种碳纤维石英玻璃复合材料。 ③硼纤维复合材料 硼纤维是由硼气相沉积在钨丝上来制取的。 Ａ、硼纤维树脂复合材料：基体主要为环氧树脂、聚苯并咪唑和聚酰亚胺树脂等。 Ｂ、硼纤维金属复合材料：常用的基体为铝、镁及其合金，还有钛及其合金等。 ④金属纤维复合材料 　作增强纤维的金属主要是强度较高的高熔点金属钨、钼、钢、不锈钢、钛、铍等，它们能被基体金属润湿，也能增强陶瓷。 Ａ、金属纤维金属复合材料：研究较多的增强剂为钨钼丝，基体为镍合金和钛合金。 Ｂ、金属纤维陶瓷复合材料：利用金属纤维的韧性和抗拉能力改善陶瓷的脆性。 二、按材料作用分两类 ① 结构复合材料； ② 功能复合材料。 ① 结构复合材料 　　主要用于制造受力构件；结构复合材料主要是作为承力结构使用的复合材料，它基本上是由能承受载荷的增强体组元与能联接增强体成为整体承载同时又起分配与传递载荷作用的基体组元构成。　 　　结构复合材料又可按基体材料类型和增强体材料类型来分类见下图所示： * * 复 合 材 料 化学化工学院 薄其兵 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、新材料概论--- 谭毅, 李敬锋(冶金工业出版社,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） 建议教材：复合材料--------周曦亚（化学工业出版社,2005） 第一章 复合材料的概念、分类及其发展历程 第二章 复合材料基本特性、应用及其研究现状 第三章 复合材料的基体材料 第四章 复合材料的增强材料 第五章 复合材料的成型工艺 第六章 功能复合材料 第七章 复合材料的复合原则及界面 第八章 陶瓷基复合材料 第九章 金属基复合材料 目 录 第一章 复合材料的概念、分类及其发展历程 材料分类：金属、无机非金属、有机高分子材料 各有千秋