復(fù)合材料第1-4章-文庫吧資料
2024-10-24 13:12本頁面
【正文】 可使 界面強(qiáng)度大大提高，甚至優(yōu)于基體本身的內(nèi)聚強(qiáng)度。 1） 相反應(yīng)的自由能 ? F： 小 2）化學(xué)勢 U： 相近 3）表面能 T： 低 4）晶界擴(kuò)散系數(shù) D： 小 三、復(fù)合材料的界面理論 界面潤濕理論 界面潤濕理論是基于液態(tài)樹脂對纖維表面的浸潤 親和，即物理和化學(xué)吸附作用。 化學(xué)相容性： ★ 對原生復(fù)合材料，在制造過程是熱力學(xué)平衡的， 其兩相化學(xué)勢相等，比表面能效應(yīng)也最小。 這是因為熱膨脹系數(shù)較高的相，從較高的加工溫度 冷卻時將受到張應(yīng)力； ★ 對于脆性材料的增強(qiáng)相，一般都是抗壓強(qiáng)度大于 抗拉強(qiáng)度，處于壓縮狀態(tài)比較有利。 （ 3） 基體與增強(qiáng)相熱膨脹系數(shù)的差異 對復(fù)合材料的界 面結(jié)合及各類性能產(chǎn)生重要的影響。 二、復(fù)合材料組分的相容性 物理相容性： （ 1）基體應(yīng)具有足夠的韌性和強(qiáng)度，能夠?qū)⑼獠枯d荷 均勻地傳遞到增強(qiáng)劑上，而不會有明顯的不連續(xù) 現(xiàn)象。 界面結(jié)合過強(qiáng) 的復(fù)合材料則呈脆性斷裂， 也降低了復(fù)合材料的整體性能。對于每一種復(fù)合材料都要求有合適的界面結(jié)合 強(qiáng)度。 ★ 界面效應(yīng)是任何一種單一材料所沒有的特 性，它對復(fù)合材料具有重要的作用。 （ 4）散射和吸收效應(yīng)：光波、聲波、熱彈性波、 沖擊波等在界面產(chǎn)生散射和吸收，如透光 性、隔熱性、隔音性、耐機(jī)械沖擊性等。 （ 2）阻斷效應(yīng)：基體和增強(qiáng)相之間結(jié)合力適當(dāng)?shù)慕? 面有阻止裂紋擴(kuò)展、減緩應(yīng)力集中的作用。 復(fù)合材料的界面是一個多層結(jié)構(gòu)的過渡區(qū)域，約幾個納米到幾個微米 。 良好的化學(xué)穩(wěn)定性： 聚合物基復(fù)合材料和陶瓷基復(fù)合材料。 良好的尺寸穩(wěn)定性： 加入增強(qiáng)體到基體材料中不僅可以提高材料的強(qiáng)度 和剛度，而且可以使其熱膨脹系數(shù)明顯下降。 按基體材料分類： 聚合物復(fù)合材料 金屬基復(fù)合材料 陶瓷基復(fù)合材料 碳碳復(fù)合材料 水泥基復(fù)合材料 按用途分類 結(jié)構(gòu)復(fù)合材料 功能復(fù)合材料 結(jié)構(gòu) / 功能一體化 復(fù)合材料 按增強(qiáng)劑分類 顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 晶須增強(qiáng)復(fù)合材料 短纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 連續(xù)纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 混雜纖維增強(qiáng)復(fù)合材料 三向編織復(fù)合材料 四、 復(fù)合材料的基本性能（優(yōu)點）： 高比強(qiáng)度、高比模量（剛度）： 比強(qiáng)度 = 強(qiáng)度 /密度 MPa /（ g/cm3） , 比模量 = 模量 /密度 GPa /（ g/cm3）。 先進(jìn)復(fù)合材料：高性能增強(qiáng)劑（碳、硼、氧化鋁、 SiC纖維及晶須等）增強(qiáng)高溫聚合物、金屬、陶瓷 和碳（石墨）等復(fù)合材料。 增強(qiáng)劑（相）與基體之間存在著明顯界面。 增強(qiáng)劑（相）一般較基體硬，強(qiáng)度、模量較基體大， 或具有其它特性。 3）復(fù)合材料具有可設(shè)計性。 復(fù)合材料的特點： 1） 由兩種或多種不同性能的組分通過宏觀或微觀 復(fù)合在一起的新型材料，組分之間存在著明顯的界面。 第二章 復(fù)合材料概述 一、復(fù)合材料的定義和特
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