聚合物復合材料(第四章結構與性能)(編輯修改稿)
2025-02-14 20:02 本頁面
【文章內容簡介】 具有兩種性能相互轉換的功能材料 X/Y和另一種換能材料 Y/Z復合起來，即： X/YY/Z＝ X/Z 式中， X、 Y、 Z分別表示各種物理性能。 ?有機熱敏電阻： 溫度 /體積 體積 /電阻 非線性效應 復合材料的復合效應 26 ： 在一定條件下，復合材料中的一組分材料可以通過誘導作用使另一組分材料的結構改變而改變整體性能或產生新的效應。 ?例如結晶的纖維增強體對非晶基體的誘導結晶或結晶基體的晶形取向作用。 非線性效應 復合材料的復合效應 27 纖維 /樹脂界面橫晶形態(tài)： A碳纖維 /聚苯硫醚 B 碳纖維 /尼龍 66 C 石墨纖維 /聚醚醚酮 28 滌綸纖維增強聚丙烯復合材料 橫晶 球晶 29 ： 兩個相鄰的材料在一定條件下，會產生機械的或電、磁共振。 由不同材料組分組成的復合材料其固有頻率不同于原組分的固有頻率，當復合材料中某一部位的結構發(fā)生變化時，復合材料的固有頻率也會發(fā)生改變。 非線性效應 復合材料的復合效應 30 ? 某一組元 a具有一系列性能 A， B， C……，與另一組元 b復合后，能使 a的多數性能 B， C……受到較大抑制，唯獨使其性能 A能充分地體現(xiàn)在復合材料中。 ? 例如，有關領域要求導電而不導熱的材料，就是通過選擇組元和復合狀態(tài)，在保留導體組元導電性的同時，抑制其導熱性而獲得的特殊功能材料。 ? 共振效應 在阻尼減振和電磁波吸收復合材料的研究和設計中獲得利用。 復合材料的復合效應 31 ： 這是一種材料的復雜效應，至目前為止，這一效應的機理尚不清楚，但在實際現(xiàn)象中存在著這種效應。 ? 比如紅、黃、藍三色組成的彩色世界 ? 比如涂膜的硬度大于基體和膜層硬度之和 非線性效應 復合材料的復合效應 32 2 復合材料的性能 33 2 復合材料的性能 單向板的縱向拉伸性能 34 單向板的縱向拉伸性能 35 復合材料斷裂行為 脫粘或基體 剪切破壞 初始開裂 纖維 抽出 縱向拉伸破壞模式 脆性 斷裂 36 單向板的縱向拉伸性能 脆 脆復合材料（基體韌性小于增強材料）的拉伸特性 37 單向板的縱向拉伸性能 脆 韌復合材料（基體韌性大于增強材料）的拉伸特性 38 1 0 2 3 4 8 4 6 2 4 3 2 1 σc（ MPa） σ f（MPa） 復合材料應力 σ c與玻璃纖維應力 σ f的關系 ； ； ； 理 界面粘結對縱向拉伸性能的影響 39 界面粘結的纖維 40 拉伸時的應力分布 復合材料中纖維上受力狀態(tài)和界面受力狀態(tài)，隨纖維的長徑比變化而變化，要增強，需達到 臨界長度和臨界長徑比 剪切力與拉應力轉變 41 纖維長度對拉伸強度影響 42 填料含量對拉伸強度的影響 臨界體積分數：基體真正得到增強時的加入增強體的最小體積分數。 43 單向板的強度與模量 —縱向拉伸性能 應力作用于纖維軸向時纖維增強復合材料的縱向強度和彈性模量的混合定律為： sc＝ sfVf＋ smVm Ec＝ EfVf＋ EmVm 44 單向板的強度與模量 —橫向拉伸性能 應力作用于纖維軸向時纖維增強復合材料的橫向強度和彈性模量的混合定律為： sc＝ sf＝ sm 1/Ec＝ Vf/Ef＋ Vm/Em 45 單向板的橫向拉伸性能 單向板橫向拉伸的三種破壞模式： ①基體破壞；②界面脫粘；③纖維破壞 提高復合材料的橫向拉伸
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