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復(fù)合材料與粉體材料-在線瀏覽

2025-07-18 01:35本頁(yè)面
  

【正文】 擇、各組分分布設(shè)計(jì)和工藝條件的保證等,使原組分材料優(yōu)點(diǎn)互補(bǔ),因而呈現(xiàn)出出色的綜合性能。復(fù)合材料概述 ? 三大材料: ? 金屬 ? 無(wú)機(jī)非金屬 ? 有機(jī)高分子 ? 復(fù)合材料 ? 取長(zhǎng)補(bǔ)短 ? 協(xié)同作用 ? 產(chǎn)生原來(lái)單一材料沒(méi)有本身所沒(méi)有的新性能 無(wú)機(jī) 非金屬 材料 有機(jī) 高分子 材料 金屬 材料 復(fù) 合 材 料 2 Chapter 9 Composites 復(fù)合材料: 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的多相固體材料。 一般由基體組元與增強(qiáng)體或功能組元所組成。 基體和增強(qiáng)材料 Matrix and Reinforcement ? 基體 —— 連續(xù)相 ? 增強(qiáng)材料 —— 分散相 ? 也稱為增強(qiáng)體、增強(qiáng)劑、增強(qiáng)相等 ? 顯著增強(qiáng)材料的性能 ? 多數(shù)情況下,分散相較基體硬,剛度和強(qiáng)度較基體大。 ? 在基體和增強(qiáng)體之間存在著界面。 以纖維增強(qiáng)復(fù)合材料為例 , 主要有纖維的拔出 、 纖維與基體的脫粘 、 纖維搭橋等增韌機(jī)制 。 第一類以改善塑料力學(xué)性能和物理性能為主要目的。 1)塑料增強(qiáng)和增韌 無(wú)機(jī)納米粒子分散相具有較大的比表面積和較高的表面能,并且具有剛性,復(fù)合材料力學(xué)性能好。 最大優(yōu)點(diǎn):可同時(shí)提高沖擊強(qiáng)度和抗張強(qiáng)度,模量也有提高。除機(jī)械共混法允許采用非納米微粒外,其他共混法都需先制備納米材料。 2)溶膠 凝膠法 ? 溶膠 凝膠 (SolGel)過(guò)程 是一種用金屬烷氧化物或金屬無(wú)機(jī)鹽等前驅(qū)物 [ Si(OC2H5)4] 在一定的條件下水解成溶膠 (Sol),再縮聚成凝膠 (Gel),然后經(jīng)溶劑揮發(fā)或加熱等方法處理而制成固體樣品的方法。在該過(guò)程中,溶膠的粘度明顯增大,最后形成堅(jiān)硬的玻璃狀固體。 4)陳化 凝膠形成后,由于凝膠顆粒之間的連接還較弱,因而在干燥時(shí)很容易開(kāi)裂為了克服開(kāi)裂,需要將凝膠在溶劑的存在下陳化一段時(shí)間,以使凝膠顆粒與顆粒之間形成較厚的界面 5)干燥 在干燥過(guò)程中,溶劑以及生成的水和醇從體系中揮發(fā),產(chǎn)生應(yīng)力,而且分布不均,這種分布不均的應(yīng)力很容易使凝膠收縮甚而開(kāi)裂。 溶膠 凝膠法 ?SolGel過(guò)程一般可采取兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn): 一是無(wú)機(jī)相原位生成; 二是無(wú)機(jī)相和有機(jī)相協(xié)同生長(zhǎng)。 ?將預(yù)先形成的聚合物膜浸入前驅(qū)體溶液中,通過(guò)前驅(qū)體的離子交換或滲透完成摻合,然后經(jīng)過(guò)水解、老化和干燥等步驟形成無(wú)機(jī)相。 溶膠 凝膠法 ?在以上兩種不同的 SolGel方式得到的納米復(fù)合體系中,一個(gè)明顯的區(qū)別在于最終微觀結(jié)構(gòu)的不同。 ?而當(dāng)有機(jī)相和無(wú)機(jī)粒子的生長(zhǎng)同時(shí)進(jìn)行時(shí),兩相之間的相互作用以及相對(duì)含量就會(huì)影響到復(fù)合膜最終的微觀結(jié)構(gòu)。 ? 插層材料一般是指由層狀無(wú)機(jī)物與嵌入物質(zhì)構(gòu)成的一類材料。 ?這種黏土的硅酸鹽片層之間存在堿金屬
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