材料科學(xué)與工程之 復(fù)合材料總論-文庫(kù)吧
2024-12-22 23:59 本頁(yè)面
【正文】 廣義復(fù)合材料和 狹義復(fù)合材料 。12 從廣義上講，復(fù)合材料是由 兩種或兩種以上不同 化學(xué)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的組分 組合而成的材料。但在現(xiàn)代材料學(xué)界中，復(fù)合材料專指由 兩種或兩種以上不同 相態(tài)相態(tài) 的組分 所組成的材料?！ ?fù)合材料可定義為：用經(jīng)過(guò)選擇的、含一定數(shù)量比的兩種或兩種以上的組分（或稱組元），通過(guò)人工復(fù)合、組成多相、三維結(jié)合且各相之間有明顯界面的、具有特殊性能的材料。13 上述復(fù)合材料的定義較易被普遍接受，它不僅明確指出復(fù)合材料是 “通過(guò)人工復(fù)合的通過(guò)人工復(fù)合的 ”和 “有特殊性能的有特殊性能的 ”材料，而且還指明了復(fù)合材料的 組分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)組分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 及 與其他種材料與其他種材料（如簡(jiǎn)單混合物、化合物、合金） 的特征區(qū)別的特征區(qū)別 ?！ 「鶕?jù)上述復(fù)合材料的定義，復(fù)合材料應(yīng)不包括 自然形成的具有某些復(fù)合材料形態(tài)的物質(zhì)、化合物、單相合金和多相合金。14 以下面五點(diǎn)概括了 復(fù)合材料的特點(diǎn)復(fù)合材料的特點(diǎn) ：復(fù)合材料的 組分和相對(duì)含量 是由 人工選擇和設(shè)計(jì) 的；復(fù)合材料是以 人工制造 而非天然形成的（區(qū)別于具有某些復(fù)合材料形態(tài)特征的天然物質(zhì)）；15組成復(fù)合材料的某些組分在復(fù)合后仍然 保持其固有的物理和化學(xué)性質(zhì) （區(qū)別于化合物和合金）；復(fù)合材料的 性能 取決于 各組成相性能的協(xié)同 。復(fù)合材料具有新的、獨(dú)特的和可用的性能，這種性能是單個(gè)組分材料性能所不及或不同的；復(fù)合材料是各組分之間 被明顯界面區(qū)分 的多相材料。16 吳人潔教授 “在復(fù)合材料的未來(lái)發(fā)展 ”一文中指出：復(fù)合材料將由 宏觀復(fù)合形式 向 微觀 (細(xì)觀 )復(fù)合形式 發(fā)展。 微觀復(fù)合材料 包括：均質(zhì)材料在加工過(guò)程中內(nèi)部析出的增強(qiáng)相和剩余的基體相構(gòu)成的 原位復(fù)合材料 或 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 ，也包括用納米級(jí)增強(qiáng)體的復(fù)合材料以及剛強(qiáng)棒狀分子增強(qiáng)的分子復(fù)合材料等。 綜上所述，復(fù)合材料定義所闡述的主要有兩點(diǎn)，即 組成規(guī)組成規(guī)律律 和 性能持征性能持征 。17國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ：由兩種以上 在物理和化學(xué)上 不同的物質(zhì)組合起來(lái)而得到的一種 多相固體材料 。 《 材料科學(xué)技術(shù)百科全書(shū)材料科學(xué)技術(shù)百科全書(shū) 》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義如下：復(fù)合材料是由有機(jī)高分子、無(wú)機(jī)非金屬或金屬等幾類不同材料 通過(guò)復(fù)合工藝 組合而成的新型材料。它既保留原組成材料的重要特色，又通過(guò)復(fù)合效應(yīng)獲得原組分所不具備的性能?？梢酝ㄟ^(guò)材料設(shè)計(jì)使各組分的性能互相補(bǔ)充并彼此關(guān)聯(lián)，從而獲得更優(yōu)越的性能，與一般材料的簡(jiǎn)便混合有本質(zhì)區(qū)別。18《材料大辭典》《材料大辭典》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義為：復(fù)合材料是根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物材料，或無(wú)機(jī)非金屬材料，或金屬材料組合在一起，使之 互補(bǔ)性能優(yōu)勢(shì) ，從而制成的一類新型材料。一般由基體組元與增強(qiáng)材料或功能體組元所組成，因此亦屬于多相材料范疇。19 根據(jù) 《材料大辭典》《材料大辭典》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義可以看出 ,復(fù)合材料具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn) :１、復(fù)合材料不僅能保持原組分的部分優(yōu)點(diǎn)，而且產(chǎn)生原組分所不具備的 新性能新性能 。２、復(fù)合材料具有 可設(shè)計(jì)性可設(shè)計(jì)性 。由于各種原材料都具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以在組合時(shí)可能出現(xiàn)如下圖所示的結(jié)果。20材料的優(yōu)缺點(diǎn)組合示意圖 21 因此復(fù)合材料必須通過(guò)對(duì) 原材料的選擇 ， 各組分分布的設(shè)計(jì) 和 工藝條件的保證 等，以使原組分材料的優(yōu)點(diǎn)互相補(bǔ)充，同時(shí)利用復(fù)合材料的 復(fù)合效應(yīng)復(fù)合效應(yīng) 使之出現(xiàn)新的性能，最大限度地發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。22 綜上所述，復(fù)合材料應(yīng)具有以下三個(gè)特點(diǎn)： (1)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組元 通過(guò)宏觀或微觀復(fù)合 形成的一種新型材料，組元之間存在著 明顯的界面 ?！ ?(2)復(fù)合材料中各組元不但 保持各自的固有特性 而且可 最大限度發(fā)揮各種材料組元的特性 ，并賦予單一材料組元所不具備的優(yōu)良持殊性能。23 (3) 復(fù)合材料具有 可設(shè)計(jì)性可設(shè)計(jì)性 。 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)通常是一個(gè)相為連續(xù)相，稱為 基體基體 ；而另一相是以獨(dú)立的形態(tài)分布在整個(gè)連續(xù)相中的分散相，與連續(xù)相相比，這種分散相的性能優(yōu)越，會(huì)使材料的性能顯著增強(qiáng)，故常
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