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复合材料C复习

第一章概论

1.复合材料的定义？

复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而的一种多相

固体材料。

三要素：基体连（续相）增强体（分散相）界面（基体起粘结作用并起

传递应力和增韧作用）

复合材料的特点：（明显界面、保留各组分固有物化特性、复合效应，可设沪性）

（嵌段聚合物、接枝共聚物、合金：是不是复合材料？？）

2、复合材料的命名

f（纤维），w（晶须），p（颗粒）比如：TiO2p/Al

3.复合材料的分类：

1）按基体材料类型分为：

聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料（陶瓷基复合材料）。

2）按增强材料分为：

玻璃纤维增强复合材料；碳纤维增强复合材料；有机纤维增强复合材料；晶须增

强复合材料；陶瓷颗粒增强复合材料。

3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。

结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，

且能承受一定温度。

功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学

性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能

等的复合材料。

第二章增强体

1＞增强体

定义：结合在基体内、用以改进其力学等综合性能的高强度材料。

要求：1）增强体能明显提高基体某种所需性能；2）增强体具有良好的化学稳

定性；3）与基体有良好润湿性。

分类：f，w,p

2、纤维类增强体

特点：长径比较大；柔曲性；高强度。

❖玻璃纤维

主要分：SiO2

性能：拉伸强度高；较强耐腐蚀；绝热性能好。（玻璃纤维高强的原因（微裂纹）

及影响因素（强度提升策略：减小直径、减少长度、降低含碱量，缩短存储时间、

降低湿度等））

分类：无碱E（玻璃）、有碱A（玻璃）

制备：坦烟法制（球和拉丝）、池窑法熔（融拉丝）。

浸润剂作用：i（）粘结作用，使单丝集束原纱或丝束；i（i）防止纤维表面聚集

静电荷；运（）进一步加工提供所需性能；（iv）防止摩擦、划伤。（无偶联剂作用）

玻璃纤维表征：⑴定长法：“tex”（含义）；（ii）质量法：“支”（含义）

硼纤维

芯材：鸦、碳和石英

制备：化学沉积（CVD）法原料：卤化硼或氢化硼

形貌：玉米棒状W（芯）光滑C（芯）

表面涂层：SiC（防止脆性相的产生。1•便于与基体结合）

目前比模量和比强度最高的陶瓷增强纤维

碳纤维

1）制备：有机纤维碳化法

有机纤维前驱体满足条件：碳化过不熔融，保持纤维形态，碳化收率高

三种重要的前驱体：聚丙烯脑；黏胶纤维（人造丝）；沥青纤维。

以PAN为例制（造高强度、高模量碳纤维多选用聚丙烯肪）：拉丝一牵引一稳定化

--碳化一石墨化

拉丝：即PAN原纤维制备，湿法纺丝、干法纺丝，不能熔融纺丝；PAN特性：

受热分解不熔融。

施加牵伸力目的在于使纤维产生择优取向，提高强度和模量。

碳纤维的表面处理方法（见第4章）

石墨纤维和碳纤维的区别：处理温度不同、C含量不同、晶型不同

碳纤维结构：乱层石墨结构°

特性：导热系数较高、线膨胀系数具有负