復(fù)合材料的概念、分類及其發(fā)展歷程-在線瀏覽
2025-07-17 23:12本頁(yè)面
【正文】 觀點(diǎn)，有關(guān)復(fù)合材料的定義或偏重于考慮 復(fù)合后材料的性能 ，或偏重于考慮 復(fù)合材料的結(jié)構(gòu) 8 諸如 （１） 復(fù)合材料是由兩種或更多的組分材料結(jié)合在一起，復(fù)合后的 整體性能 應(yīng)超過(guò)組分材料，保留了所期望的性能 (高強(qiáng)度、剛度、輕的重量 )，抑制了所不期望的特性 (低延性 )。 10 F． L. Matthews和Ｒ． D． Rawlings認(rèn)為，復(fù)合材料是兩個(gè)或兩個(gè)以上 組元或相 組成的混合物 ，并應(yīng)滿足下面三個(gè)條件： (1)組元含量大于 5％； (2)復(fù)合材料的性能顯著不同于各組元的性能， (3)通過(guò)各種方法混合而成。因此有人認(rèn)為可將復(fù)合材料劃分為 廣義復(fù)合材料 和 狹義復(fù)合材料 。但在現(xiàn)代材料學(xué)界中，復(fù)合材料專指由 兩種或兩種以上不同 相態(tài) 的組分 所組成的材料。 13 上述復(fù)合材料的定義較易被普遍接受，它不僅明確指出復(fù)合材料是“ 通過(guò)人工復(fù)合的 ”和“ 有特殊性能的 ”材料，而且還指明了復(fù)合材料的 組分、結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 及 與其他種材料 （如簡(jiǎn)單混合物、化合物、合金） 的特征區(qū)別 。 14 以下面五點(diǎn)概括了 復(fù)合材料的特點(diǎn) ： 復(fù)合材料的 組分和相對(duì)含量 是由 人工選擇和設(shè)計(jì) 的； 復(fù)合材料是以 人工制造 而非天然形成的（區(qū)別于具有某些復(fù)合材料形態(tài)特征的天然物質(zhì)）； 15 組成復(fù)合材料的某些組分在復(fù)合后仍然 保持其固有的物理和化學(xué)性質(zhì) （區(qū)別于化合物和合金）； 復(fù)合材料的 性能 取決于 各組成相性能的協(xié)同 。 16 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織 ：由兩種以上 在物理和化學(xué)上 不同的物質(zhì)組合起來(lái)而得到的一種 多相固體材料 。它既保留原組成材料的重要特色，又通過(guò)復(fù)合效應(yīng)獲得原組分所不具備的性能。 17 《材料大辭典》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義為： 復(fù)合材料是根據(jù)應(yīng)用的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，把兩種以上的有機(jī)聚合物材料，或無(wú)機(jī)非金屬材料，或金屬材料組合在一起，使之 互補(bǔ)性能優(yōu)勢(shì) ，從而制成的一類新型材料。 18 根據(jù) 《材料大辭典》 中關(guān)于復(fù)合材料的定義可以看出 ,復(fù)合材料具有兩個(gè)鮮明的特點(diǎn) : １、復(fù)合材料不僅能保持原組分的部分優(yōu)點(diǎn)，而且產(chǎn)生原組分所不具備的 新性能 。由于各種原材料都具有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，所以在組合時(shí)可能出現(xiàn)如下圖所示的結(jié)果。 20 綜上所述，復(fù)合材料應(yīng)具有以下三個(gè)特點(diǎn)： (1)復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性能的材料組元 通過(guò)宏觀或微觀復(fù)合 形成的一種新型材料，組元之間存在著 明顯的界面 。 21 (3) 復(fù)合材料具有 可設(shè)計(jì)性 。 在大多數(shù)情況下，分散相較基體 硬 ， 強(qiáng)度和剛度 較基體大。在基體與增強(qiáng)體之間存在著界面。 復(fù)合材料的性質(zhì)取決于組元性質(zhì)的優(yōu)化組合，它應(yīng) 優(yōu)于獨(dú)立組元的性質(zhì) ，特別是強(qiáng)度、剛度、韌性和高溫性能。如樹(shù)脂基復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等。如玻璃纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料、陶瓷顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料等。這種命名方法常用來(lái)表示某一種 具體的復(fù)合材料 ，習(xí)慣上把 增強(qiáng)體材料的名稱放在前面，基體材料的名稱放在后面 。而我國(guó)則常把這類復(fù)合材料通稱為“玻璃鋼”。碳纖維和碳構(gòu)成的復(fù)合材料叫 “碳／碳復(fù)合材料 ”。 材料的分類 ，歷史上有許多方法： 29 （１） 按材料的 化學(xué)性質(zhì) 分類 ，有金屬材料、非金屬材料之分。 （３） 按 用途 分類 ，有航空材料、電工材料、建筑材料、包裝材料等。 其他增強(qiáng)體：層疊、骨架、涂層、片狀、天然增強(qiáng)體 32 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)示意圖 a)層疊復(fù)合 b)連續(xù)纖維復(fù)合 c)細(xì)粒復(fù)合 d)短切纖維復(fù)合 33 纖維 增強(qiáng)復(fù)合材料 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料分為以下五種： ① 玻璃纖維
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