復(fù)合材料的概念分類及其發(fā)展歷程(存儲版)
【正文】 三次結(jié)構(gòu)：通常所說的工程結(jié)構(gòu)或產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。v 二次結(jié)構(gòu)：單層材料層合而成的層合體。64復(fù)合材料的基本性能v 可綜合發(fā)揮各種組成材料的優(yōu)點，使一種材料具有多種性能，具有天然材料所沒有的性能?！ 〉谝淮?1940年到 1960年，玻璃纖維增強塑料；60 1965年英國科學(xué)家研制出碳纖維； 1971年美國杜邦公司開發(fā)出 Kevler49 （開芙拉 49 ）； 1975年先進復(fù)合材料 “碳纖維增強、及 Kevler纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 ”已用于飛機、火箭的主承力件上。54 復(fù)合材料的 整個發(fā)展過程整個發(fā)展過程 可表示為：古代 近代 先進復(fù)合材料55天然復(fù)合材料天然復(fù)合材料 自然界中存在許許多多的天然復(fù)合材料。 例如： 聲 、 光 、 電 、 磁 、 熱 、 耐腐蝕 、 零膨脹 、 阻尼 、 摩擦 、 屏蔽 或 換能 等。Ｂ、硼纖維 金屬 復(fù)合材料：常用的基體為 鋁、鎂及其合金鋁、鎂及其合金，還有 鈦及其合金鈦及其合金 等。38Ａ、熱塑性玻璃鋼Ａ、熱塑性玻璃鋼 熱塑性玻璃鋼是以 玻璃纖維 為增強劑和以 熱塑性樹脂熱塑性樹脂 為粘結(jié)劑制成的復(fù)合材料。（２） 按 物理性質(zhì) 分類 ，有絕緣材料、磁性材料、遠光材料、半導(dǎo)體材料、導(dǎo)電材料等。27（ 3） 基體材料 名稱與 增強體材料 并用。分散相可以是纖維及其編織物，也可以是顆粒狀或彌散的填料。２、復(fù)合材料具有 可設(shè)計性可設(shè)計性 。 綜上所述，復(fù)合材料定義所闡述的主要有兩點，即 組成規(guī)組成規(guī)律律 和 性能持征性能持征 。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。偏重于考慮 復(fù)合后材料的性能復(fù)合后材料的性能8（２）（２） 復(fù)合材料是多功能的材料系統(tǒng)，它們可提供任何單一材料所無法獲得的特性；它們是由兩種或多種 成分不同 ， 性質(zhì)不同 ，有時 形狀也不同 的相容性材料，以 物物理形式理形式 結(jié)合而成的。 （３） 復(fù)合材料是不同于合金的一種材料，在合金中，每一種組分都保留著它們獨立的特性，而構(gòu)成復(fù)合材料時，僅取它們的優(yōu)點而避開其缺點，從而獲得一種改善了的材料。 根據(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。它既保留原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)獲得原組分所不具備的性能。22 綜上所述，復(fù)合材料應(yīng)具有以下三個特點： (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 。 復(fù)合材料的性質(zhì)取決于組元性質(zhì)的優(yōu)化組合，它應(yīng) 優(yōu)于獨立組元的性質(zhì) ，特別是強度、剛度、韌性和高溫性能。而我國則常把這類復(fù)合材料通稱為 “玻璃鋼 ”。其他增強體：層疊、骨架、涂層、片狀、天然增強體 34復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖a)層疊復(fù)合 b)連續(xù)纖維復(fù)合 c)細粒復(fù)合 d)短切纖維復(fù)合35纖維纖維 增強復(fù)合材料纖維增強復(fù)合材料分為以下五種：① 玻璃纖維玻璃纖維 復(fù)合材料；② 碳纖維碳纖維 復(fù)合材料；③ 有機纖維有機纖維 （芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維、聚烯烴纖維等）復(fù)合材料；④ 金屬纖維金屬纖維 （如鎢絲、不銹鋼絲等）復(fù)合材料；⑤ 陶瓷纖維陶瓷纖維 （如氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維等）復(fù)合材料。Ｂ、 碳纖維碳 復(fù)合材料：用 有機基體有機基體 浸漬纖維坯塊，固化后再進行熱解，或纖維坯型經(jīng)化學(xué)氣相沉積，直接填入碳。Ｂ、 金屬纖維 陶瓷 復(fù)合材料 ：利用金屬纖維的 韌性韌性 和 抗拉抗拉能力能力 改善陶瓷的 脆性脆性 。50 除了上面的各種各樣的復(fù)合材料以外，還有 同質(zhì)復(fù)同質(zhì)復(fù)合材料合材料 和 異質(zhì)復(fù)合材料異質(zhì)復(fù)合材料 。例如 陜西半坡人－－草梗合泥筑墻，且延用至今； 漆器－－麻纖維和土漆復(fù)合而成，至今已四千多年； 敦煌壁畫－－泥胎、宮殿建筑里園木表面的披麻覆漆?！〉诙?1960年到 1980年，先進復(fù)合材料的發(fā)展時期61 1980年到 1990年間，是 纖維增強金屬基復(fù)合纖維增強金屬基復(fù)合材料材料 的時代，其中以鋁基復(fù)合材料的應(yīng)用最為廣泛，這一時期是 復(fù)合材料發(fā)展的第三代復(fù)合材料發(fā)展的第三代 。65聚合物基復(fù)合材料的主要性能v 比強度、比模量大v 耐疲勞性能好v 減震性好v 過載時安
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