復(fù)合材料的概念分類及其發(fā)展歷程-資料下載頁
2025-01-25 16:06本頁面
【正文】 材料材料 的發(fā)展階段。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， 樹木樹木 和 竹子竹子 是 纖維素纖維素 和 木質(zhì)素木質(zhì)素 的復(fù)合體； 動物的骨骼動物的骨骼 則由 無機磷酸鹽無機磷酸鹽 和 蛋白質(zhì)膠原蛋白質(zhì)膠原 復(fù)合而成。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。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。57 近代 ，復(fù)合材料的發(fā)展始于 20世紀 40年代，第二次世界大戰(zhàn)中， 玻璃纖維增強聚酯樹脂玻璃纖維增強聚酯樹脂 復(fù)合材料被美國空軍用于制造飛機構(gòu)件開始算起。 50年代得到了迅速發(fā)展。 我國 從 1958年開始發(fā)展復(fù)合材料 58 現(xiàn)代復(fù)合材料現(xiàn)代復(fù)合材料 的制作成功則要從 1942年，第二次世界大戰(zhàn)中， 玻璃纖維增強聚酯樹脂玻璃纖維增強聚酯樹脂 復(fù)合材料被美國空軍用于制造飛機構(gòu)件開始算起。59 材料科學(xué)家們認為，就世界范圍而論，從 1940年到 1960年這 20年間，是玻璃纖維增強塑料時代，可以稱為 復(fù)合材料發(fā)展的第一代復(fù)合材料發(fā)展的第一代 ?！ 〉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。這一時期被稱為 復(fù)合材料發(fā)展的第二代。復(fù)合材料發(fā)展的第二代?！〉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 。62 1990年以后則被認為是 復(fù)合材料發(fā)展的第四代復(fù)合材料發(fā)展的第四代 ，主要發(fā)展 多功能復(fù)合材料多功能復(fù)合材料 ，如 機敏（智能）復(fù)合材料機敏（智能）復(fù)合材料 和 梯度功能材梯度功能材料等料等 ?！ ‰S著新型復(fù)合材料的不斷涌現(xiàn)，復(fù)合材料不僅應(yīng)用在導(dǎo)彈、火箭、人造衛(wèi)星等尖端工業(yè)中，在航空、汽車、造船、建筑、電子、橋梁、機械、醫(yī)療和體育等各個部門都得到應(yīng)用。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 。 后來隨著高技術(shù)發(fā)展的需要，在此基礎(chǔ)上又發(fā)展出性能高的 先進復(fù)合材料先進復(fù)合材料 。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。v 可按對材料性能的需要進行材料的設(shè)計和制造。v 可制成所需的任意形狀的產(chǎn)品，可避免多次加工工序。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 過載時安全性好v 具有多種功能性v 具有很好的加工工藝性 66金屬基復(fù)合材料的主要性能v 高比強度、比模量v 導(dǎo)熱、導(dǎo)電性好v 熱膨脹系數(shù)小、尺寸穩(wěn)定性好v 良好的高溫性能v 耐磨性好v 良好的疲勞性能和斷裂韌性v 不吸潮、不老化、氣密性好 67陶瓷基復(fù)合材料的主要性能v 優(yōu)點：強度高、硬度大、耐高溫、抗氧化，高溫下抗磨損性好、耐化學(xué)腐蝕性優(yōu)良，熱膨脹系數(shù)和相對密度較小。v 缺點：抗彎強度不高，斷裂韌性低 。68水泥基復(fù)合材料的主要性能v 在壓縮性能、熱能等方面具有優(yōu)異的性能，但拉伸強度低，破壞前的許用應(yīng)變小。69復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計基礎(chǔ)三個結(jié)構(gòu)層次v 一次結(jié)構(gòu)：由基體和增強材料復(fù)合而成的單層材料。其力學(xué)性能取決于組分材料的力學(xué)性能、相幾何和界面區(qū)的性能。v 二次結(jié)構(gòu)：單層材料層合而成的層合體。其力學(xué)性能取決于單層材料的力學(xué)性能和鋪層幾何。v 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)。力學(xué)性能取決于層合體的力學(xué)性能合結(jié)構(gòu)幾何。70復(fù)合材料設(shè)計的三個層次v 單層材料設(shè)計v 鋪層設(shè)計v 結(jié)構(gòu)設(shè)計71演講完畢，謝謝觀看！
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