材料科學(xué)與工程之復(fù)合材料總論(完整版)
【正文】 脂 復(fù)合材料被美國空軍用于制造飛機構(gòu)件開始算起。63 縱觀復(fù)合材料的發(fā)展過程，可以看到： 早期發(fā)展出現(xiàn)的復(fù)合材料，由于性能相對比較低，生產(chǎn)量大，使用面廣，可稱之為 常用復(fù)合材料常用復(fù)合材料 。復(fù)合材料發(fā)展的第二代。56 人類很早就 接觸和使用接觸和使用 各種天然復(fù)合材料，并 仿效仿效 自然界制作各種各樣的復(fù)合材料?！ 」δ軓?fù)合材料中的 基體基體 不僅起到 構(gòu)成整體構(gòu)成整體 的作用，而且能夠產(chǎn)生 協(xié)同或加強功能協(xié)同或加強功能 的作用 。Ａ、 金屬纖維 金屬 復(fù)合材料 ：研究較多的增強劑為 鎢鉬絲鎢鉬絲，基體為 鎳合金鎳合金 和 鈦合金鈦合金 。39②② 碳纖維復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料 ?。痢?碳纖維 復(fù)合材料：作基體的 樹脂 ，目前應(yīng)用最多的是 環(huán)氧樹脂 、 酚醛樹脂 和 聚四氟乙烯 。材料的分類材料的分類32復(fù)合材料的復(fù)合材料的 分類方法也很多，常見的 分類方法分類方法 有以下幾種：一、按 增強材料形態(tài) 分為以下三類 纖維 增強復(fù)合材料： 纖維復(fù)合材料：作為分散相的長纖維的兩個端點都位于復(fù)合材料的邊界處； 纖維復(fù)合材料：短纖維、晶須無規(guī)則地分散在基體材料中；33 顆粒 增強復(fù)合材料：微小顆粒狀增強材料分散在基體中； 板狀 增強體、編織復(fù)合材料：以 平面二維 或 立體三維物為增強材料與基體復(fù)合而成。28 例如： “玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 ”，或簡稱為 “玻璃纖維 /環(huán)氧樹脂復(fù)合材料 或 玻璃纖維 /環(huán)氧 ”。24 通過對各種定義、解釋加以總結(jié)，復(fù)合材料應(yīng)包括： 組元是人們根據(jù)材料設(shè)計的基本原則 有意識地選擇，至少包括兩種 物理和力學(xué)性能不同的 獨立組元 ，其中一組元的體積分?jǐn)?shù)一般不低于 20％，第二組元通常為纖維、晶須或顆粒； 復(fù)合材料是 人工制造 的，而非天然形成的。20材料的優(yōu)缺點組合示意圖 21 因此復(fù)合材料必須通過對 原材料的選擇 ， 各組分分布的設(shè)計 和 工藝條件的保證 等，以使原組分材料的優(yōu)點互相補充，同時利用復(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。 《 材料科學(xué)技術(shù)百科全書材料科學(xué)技術(shù)百科全書 》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義如下：復(fù)合材料是由有機高分子、無機非金屬或金屬等幾類不同材料 通過復(fù)合工藝 組合而成的新型材料。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 “通過人工復(fù)合的通過人工復(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)特點組分、結(jié)構(gòu)特點 及 與其他種材料與其他種材料（如簡單混合物、化合物、合金） 的特征區(qū)別的特征區(qū)別 。 （２） 復(fù)合材料就是兩種或兩種以上的不同化學(xué)性質(zhì)或不同組織相的物質(zhì)， 以微觀或宏觀的形式 組合而成的材料。 7諸如 （１）（１） 復(fù)合材料是由兩種或更多的組分材料結(jié)合在一起，復(fù)合后的 整體性能整體性能 應(yīng)超過組分材料，保留了所期望的性能 (高強度、剛度、輕的重量 )，抑制了所不期望的特性 (低延性 )。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。 微觀復(fù)合材料 包括：均質(zhì)材料在加工過程中內(nèi)部析出的增強相和剩余的基體相構(gòu)成的 原位復(fù)合材料 或 纖維增強復(fù)合材料 ，也包括用納米級增強體的復(fù)合材料以及剛強棒狀分子增強的分子復(fù)合材料等。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)合材料具有兩個鮮明的特點 :１、復(fù)合材料不僅能保持原組分的部分優(yōu)點，而且產(chǎn)生原組分所不具備的 新性能新性能 ?！ ≡诖蠖鄶?shù)情況下，分散相較基體 硬 ， 強度和剛度 較基體大。如玻璃纖維增強復(fù)合材料、碳纖維增強復(fù)合材料、陶瓷顆粒增強復(fù)合材料等?！ ?材料的分類材料的分類 ，歷史上有許多方法：31（１） 按材料的 化學(xué)性質(zhì) 分類 ，有金屬材料、非金屬材料之分。玻璃鋼分為兩種，即 熱塑性玻璃鋼熱塑性玻璃鋼 和 熱固性玻璃鋼熱固性玻璃鋼 。Ａ、硼纖維 樹脂 復(fù)合材料：基體主要為 環(huán)氧樹脂環(huán)氧樹脂 、 聚苯并聚苯并咪唑咪唑 和 聚
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