第1章_复合材料概论.pptxVIP

吉林化工学院材料科学与工程学院电子课件课程名称：复合材料教师姓名：陈连发授课对象：材料化学授课学时：32选用教材：复合材料概论-哈工大 主要参考资料1、复合材料大全--------沃丁柱，科学出版社，2001；2、复合材料--------吴人洁（天津大学出版社,2000）3、先进复合材料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 （机械工业已出版社,2004）使用教材：复合材料概论--------王荣国 武卫莉等（哈尔滨工业大学出版社，2008）注意事项常思考，教学互动，多查资料;考核办法：平时30%，期终考试70%;基础70，点名+5，缺席-10；奖励：回答问题+1，专题报告+30；课代表（+10分）；假舆马者，非利足也，而致千里。假舟辑者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。--《荀子.劝学》工欲善其事，必先利其器。--《论语·卫灵公 》材料是社会进步的基础……石器时代青铜器时代铁器时代信息时代1.1 复合材料的发展概况渐渐地，人们发现传统的单相材料已经不能满足实际需求，于是出现了多相材料的复合化，即复合材料：定义：由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。特征：微观上是非均相材料，组分间有明显的界面；组分材料性能差距很大；组分复合后材料的性能有较大改进。材料的优缺点组合示意图复合材料无所不在！泥土和草的复合钢筋混凝土的发明混凝土抗拉不抗压，1/10树木贝壳同学们还能举出哪些复合材料的例子？？玻璃纤维绳碳纤维绳坦克导弹陶瓷刀具（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。（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。1.2 复合材料的命名　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)1.3 复合材料的分类复合材料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。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。　特点： 可根据材料在使用中受力的要求进行组元选材和增强体排布设计，从而充分发挥各组元的效能。热固性树脂基热塑性树脂基橡胶基聚合物基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料水泥基复合材料碳基复合材料轻金属基高熔点金属基金属间化合物基结构复合材料高温陶瓷基玻璃基玻璃陶瓷基Ａ、 按基体类型分类叠层式复合材料片材增强复合材料颗粒增强复合材料纤维增强复合材料人工晶片天然片状物结构复合材料微米颗粒纳米颗粒晶须增强复合材料短切纤维增强复合材料不连续纤维复合材料连续纤维增强复合材料单向纤维增强复合材料二维织物增强复合材料三维织物增强复合材料B、按增强体类型分类② 功能复合材料　指具备各种特殊物理与化学性能的材料。　例如：声、光、电、磁、热、耐腐蚀、零膨胀、阻尼、摩擦、屏蔽或换能等。 功能复合材料中的基体不仅起到构成整体的作用，而且能够产生协同或加强功能的作用复合材料目前状况（１）玻璃钢和树脂基复合材料 非常成熟 广泛的应