復合材料的概念、分類及其發(fā)展歷程(編輯修改稿)
2025-06-19 23:12 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 獨立組元 ，其中一組元的體積分數(shù)一般不低于 20％，第二組元通常為纖維、晶須或顆粒； 復合材料是 人工制造 的，而非天然形成的。 復合材料的性質(zhì)取決于組元性質(zhì)的優(yōu)化組合，它應 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。 23 復合材料在世界各國還沒有統(tǒng)一的名稱和命名方法，比較共同的趨勢是根據(jù) 增強體和基體的名稱 來命名，通常有以下三種情況： 復合材料的命名 24 （ 1） 強調(diào)基體時 以基體材料的名稱為主。如樹脂基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料等。 （ 2） 強調(diào)增強體時 以增強體材料的名稱為主。如玻璃纖維增強復合材料、碳纖維增強復合材料、陶瓷顆粒增強復合材料等。 25 （ 3） 基體材料 名稱與 增強體材料 并用。這種命名方法常用來表示某一種 具體的復合材料 ，習慣上把 增強體材料的名稱放在前面，基體材料的名稱放在后面 。 26 例如：“玻璃纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料”，或簡稱為“ 玻璃纖維 /環(huán)氧樹脂復合材料 或 玻璃纖維 /環(huán)氧 ”。而我國則常把這類復合材料通稱為“玻璃鋼”。 碳纖維和金屬基體構成的復合材料叫“金屬基復合材料”，也可寫為“ 碳／金屬復合材料 ”。碳纖維和碳構成的復合材料叫 “碳／碳復合材料 ”。 27 國外還常用 英文編號 來表示，如 MMC（ Metal Matrix Composite） 表示金屬基復合材料， FRP（ Fiber Reinforced Plastics） 表示纖維增強塑料，而玻璃纖維 /環(huán)氧則表示為 GF/Epoxy, 或 G/Ep(GEp) 28 ３、 復合材料的分類 隨著材料品種不斷增加，人們?yōu)榱烁玫匮芯亢褪褂貌牧?，需要對材料進行分類。 材料的分類 ，歷史上有許多方法： 29 （１） 按材料的 化學性質(zhì) 分類 ，有金屬材料、非金屬材料之分。 （２） 按 物理性質(zhì) 分類 ，有絕緣材料、磁性材料、遠光材料、半導體材料、導電材料等。 （３） 按 用途 分類 ，有航空材料、電工材料、建筑材料、包裝材料等。 材料的分類 30 復合材料的 分類方法也很多，常見的 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 增強復合材料： 纖維復合材料：作為分散相的長纖維的兩個端點都位于復合材料的邊界處； 纖維復合材料：短纖維、晶須無規(guī)則地分散在基體材料中； 31 顆粒 增強復合材料：微小顆粒狀增強材料分散在基體中； 板狀 增強體、編織復合材料：以 平面二維 或 立體三維物為增強材料與基體復合而成。 其他增強體：層疊、骨架、涂層、片狀、天然增強體 32 復合材料結構示意圖 a)層疊復合 b)連續(xù)纖維復合 c)細粒復合 d)短切纖維復合 33 纖維 增強復合材料 纖維增強復合材料分為以下五種： ① 玻璃纖維 復合材料； ② 碳纖維 復合材料； ③ 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）復合材料； ④ 金屬纖維 （如鎢絲、不銹鋼絲等）復合材料； ⑤ 陶瓷纖維 （如氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維等）復合材料。 34 混雜 復合材料： 兩種或兩種以上增強體同一種基體制成的復合材料。可以看成是兩種或多種 單一纖維或顆粒復合材料 的相互復合，即復合材料的“復合材料”。 35 ① 玻璃纖維復合材料 用玻璃纖維增強 工程塑料 的復合材料，即 玻璃鋼 。玻璃鋼分為兩種，即 熱塑性玻璃鋼 和 熱固性玻璃鋼 。 36 Ａ、熱塑性玻璃鋼 熱塑性玻璃鋼是以 玻璃纖維 為增
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