材料的應(yīng)用與選擇ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-01-19 09:27本頁(yè)面
【正文】 維未紡織前稱(chēng)滌綸樹(shù)脂。 4. 復(fù)合材料 復(fù)合材料是由兩種或兩種以上化學(xué)性質(zhì)或組織結(jié)構(gòu)不同的材料組合而成。 復(fù)合材料是多相材料，主要包括基本相和增強(qiáng)相。 基體相是一種連續(xù)相材料，它把改善性能的增強(qiáng)相材料固結(jié)成一體，并起傳遞應(yīng)力的作用；增強(qiáng)相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。復(fù)合材料既能保持原組成材料的重要特色，又通過(guò)復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補(bǔ)充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。 復(fù)合材料的種類(lèi)繁多，目前還沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法，下面根據(jù)復(fù)合材料的三要素來(lái)分類(lèi)。按 基體材料分類(lèi)，有金屬基復(fù)合材料，陶瓷基復(fù)合材料，水泥、混凝土基復(fù)合材料，塑料基復(fù)合材料，橡膠基復(fù)合材料等；按 增強(qiáng)劑形狀 可分為粒子、纖維及層狀復(fù)合材料；依據(jù)復(fù)合材料的性能可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料和功能復(fù)合材料。 2 根據(jù)材料的性能分類(lèi) 根據(jù)材料在外場(chǎng)作用下其性質(zhì)或性能對(duì)外場(chǎng)的響應(yīng)不同，材料可分為 結(jié)構(gòu)材料 和 功能材料 。 ? 結(jié)構(gòu)材料 是指具有抵抗外場(chǎng)作用而保持自己的形狀、結(jié)構(gòu)不變的優(yōu)良力學(xué)性能（強(qiáng)度和韌性等），用于結(jié)構(gòu)目的的材料。這種材料通常用來(lái)制造工具、機(jī)械、車(chē)輛和修建房屋、橋梁、鐵路等。是人們熟悉的機(jī)械制造材料、建筑材料，包括結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、鑄鐵、普通陶瓷、耐火材料、工程塑料等傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)材料（一般結(jié)構(gòu)材料）以及高溫合金、結(jié)構(gòu)陶瓷等高級(jí)結(jié)構(gòu)材料。 ? 功能材料 是具有優(yōu)良的電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、力學(xué)、化學(xué)和生物學(xué)功能及其相互轉(zhuǎn)化的功能，被用于非結(jié)構(gòu)目的的高技術(shù)材料。 3 材料按服役的領(lǐng)域來(lái)分類(lèi) 根據(jù)材料服役的技術(shù)領(lǐng)域可分為信息材料 、 航空航天材料 、 能源材料 、生物醫(yī)用材料 等。 ? 信息材料 是指用于信息的探測(cè)、傳輸、顯示、運(yùn)算和處理的光電信息材料。信息材料主要包括信息的監(jiān)測(cè)和傳感（獲?。┎牧?、信息的傳輸材料、信息的存儲(chǔ)材料、信息的運(yùn)算和處理材料。 ? 航空航天材料 主要包括新型金屬材料（如先進(jìn)鋁合金、超高強(qiáng)度鋼、高溫合金、高熔點(diǎn)合金、鈹及其合金）、燒蝕防熱材料和新型復(fù)合材料。此外，還包括一些功能材料，如涂層材料、隔熱材料、透明材料、阻尼材料、密封材料、潤(rùn)滑材料、粘合劑材料等。這些材料大部分屬于高分子材料和陶瓷材料，也有少量是阻尼合金等金屬材料。 ? 能源材料 是指能源工業(yè)和能源技術(shù)所使用的材料，按使用目的不同分為新能源材料、節(jié)能材料和儲(chǔ)氫材料等。新能源材料包括增值堆用核材料、聚變堆材料、太陽(yáng)能電池（單晶硅、多晶硅、非晶硅等）；節(jié)能材料包括非晶體金屬磁性材料（用作變壓器鐵芯的 FeMnBSi合金）和超導(dǎo)材料（ NbTi、 NbSn巨型磁體用材料）；儲(chǔ)氫材料，以及高比能電池（如鈉硫電池）等。目前鈉硫電池的比能量達(dá) ，而鉛蓄電池的比能量只有 。 ? 生物醫(yī)用材料 是一類(lèi)合成物質(zhì)或天然物質(zhì)或這些物質(zhì)的復(fù)合 ，它能作用一個(gè)系統(tǒng)的整體或部分 ， 在一定時(shí)期內(nèi)治療 、 增強(qiáng)或替換機(jī)體的組織 、 器官或功能 。 醫(yī)用金屬及合金 醫(yī)用高分子材料包括合成和天然高分子 ， 已被廣泛用于韌帶 、 肌腱 、 皮膚 、 血管 、 角膜 、 人工臟器 、 骨和牙等人體軟 、 硬組織及器官的修復(fù)和制造 。 醫(yī)用生物陶瓷 包括惰性和活性生物陶瓷 、 生物玻璃等 ， 如氧化鋁瓷 、 氧化鋯瓷 、 生物碳等以及羥基磷灰石 、 磷酸三鈣陶瓷等 。 醫(yī)用復(fù)合材料 :表面涂層生物活性人工牙根 、 人工心臟瓣膜人造血管等 。 4 材料按 結(jié)晶 狀態(tài)分類(lèi) –單晶材料 –多晶材料 –非晶態(tài)材料 –準(zhǔn)晶材料 – 單晶材料 是由一個(gè)比較完整的晶粒構(gòu)成的材料 ， 如單晶纖維 、 單晶硅； – 多晶材料 是由許多晶粒組成的材料，其性能與晶粒大小、晶界的性質(zhì)有密切的關(guān)系。 – 非晶態(tài)材料 是由原子或分子排列無(wú)明顯規(guī)律的固體材料，如玻璃、高分子材料。 –準(zhǔn)晶材料 是指準(zhǔn)周期性晶體材料的簡(jiǎn)稱(chēng) ， 準(zhǔn)晶仍然是晶體 ， 準(zhǔn)晶中的原子分布有嚴(yán)格的位置序 ，但位置序無(wú)周期性 ， 即沒(méi)有周期性平移對(duì)稱(chēng)關(guān)系 ，在準(zhǔn)晶材料中存在不符合傳統(tǒng)晶體學(xué)的五次 、 八次 、 十二次對(duì)稱(chēng)軸 。 準(zhǔn)晶從結(jié)構(gòu)角度看是一種新的物質(zhì)形態(tài) ， 但實(shí)際上它們僅在特定的金屬合金中形成 ， 是成分范圍較窄的金屬間化合物 。 5 按材料的尺寸分類(lèi) 材料按材料的尺寸可分為零維材料、一維材料、二維材料、三維材料。 ? 零維材料 即超微粒子，通過(guò) Solgel法、多相沉積或激光等方法，可以制備出亞微米級(jí)的陶瓷或金屬粉末，大小 1— 100nm的超微粒比表面積大（可作為高效催化劑）、比表面能高、熔點(diǎn)低、燒結(jié)溫度下降、擴(kuò)散速度快、強(qiáng)度高而塑性下降慢、電子態(tài)由連續(xù)能帶變?yōu)椴贿B續(xù)、光吸收也發(fā)生異常現(xiàn)象（可以成為高效微波吸收材料）。 ? 一維材料 ，如光導(dǎo)纖維由于其信息傳輸量遠(yuǎn)比銅、鉛的同軸電纜大，而且光纖有很強(qiáng)的保密性，所以發(fā)展很快。再比如脆性塊狀材料在變成細(xì)絲后便增加了韌性，可以用來(lái)增強(qiáng)其它的塊狀。實(shí)用纖維為碳纖維、硼纖維、陶瓷纖維。纖維中強(qiáng)度和剛度最高的要算晶須。 ? 二維材料（薄膜）， 如金剛石薄膜、高溫超導(dǎo)薄膜、半導(dǎo)體薄膜。由于薄膜的電子所處狀態(tài)和外界環(huán)境的影響，可表現(xiàn)出不同的電子遷移規(guī)律，完成特定的電學(xué)、光學(xué)或電子學(xué)功能，如成為絕緣體、鐵電體、導(dǎo)體或半導(dǎo)體等，從而有可能作為光學(xué)薄膜用于非線性光學(xué)、光開(kāi)關(guān)、放大或調(diào)幅、敏感與傳感元件，用于顯示或探測(cè)器，用于環(huán)?；虮砻娓男缘谋Ｗo(hù)膜。 ? 三維材料 即塊狀材料。 選材六原則 ? 安全性 ? 實(shí)用性 ? 經(jīng)濟(jì)性 ? 環(huán)保性 ? 資源性 ? 再生性
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