第1章 先进水泥基复合材料发展概况1.1 引言1.2 传统水泥基材料所面临的挑战1.3 新型水泥基复合材料的特征与概念1.4 先进水泥基复合材料研究动态1.5 先进水泥基复合材料的研究内容与重点参考文献第2章 有机物与水泥的
问题一:复合材料是什么 在百科找的,希望可以帮到你,加油
复合材料(posite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
复合材料的成型方法按基体材料不同各异。树脂基复合材料的成型方法较多,有手糊成型、喷射成型、纤维缠绕成型、模压成型、拉挤成型、RTM成型、热压罐成型、隔膜成型、迁移成复合材料电缆支架型、反应注射成型、软膜膨胀成型、冲压成型等。金属基复合材料成型方法分为固相成型法和液相成型法。前者是在低于基体熔点温度下,通过施加压力实现成型,包括扩散焊接、粉末冶金、热轧、热拔、热等静压和爆炸焊接等。后者是将基体熔化后,充填到增强体材料中,包括传统铸造、真空吸铸、真空反压铸造、挤压铸造及喷铸等、陶瓷基复合材料的成型方法主要有固相烧结、化学气相浸渗成型、化学气相沉积成型等。
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的verton复合材料壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
问题二:复合材料是什么意思? 复合材料是由两种或两种以上的不同材料组合而成的机械工程材料。各种组成材料在性能上能互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料,从而满足各种不同的要求。
问题三:什么是功能材料?什么是复合材料? (2)功能材料是指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能互相转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。
(3)复合材料是由两种或多种不同材料组合而成的材料。通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料既保留原组分材料的特性,又具有原单一组分材料所无法获得的或更优异的特性。
问题四:复合材料是什么?有哪些用途? 复合材料 是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料分类:复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。
金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须,金属丝和硬质细粒等。复合材料的主要应用领域有:1航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的 壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。2汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。3化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。4医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。
问题五:什么是复合材料? 复合材料目录[隐藏]
概念
分类
性能
成型方法
应用
江苏新型复合材料产业园
复合材料
[编辑本段]概念
复合材料(posite materials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。
[编辑本段]分类
复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外,还可用作功能材料,如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料(具有感觉、处理和执行功能,能适应环境变化的功能复合材料)、仿生复合材料、隐身复合材料等。
[编辑本段]性能
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃>>
问题六:ALCAR复合材料的定义是什么 20分 ALCAR复合材料属于一种聚合物材料
它使用新型均聚物材料共聚而成
该材料不会粘附模具
模具表面有无涂层均可使用
但是磨擦系数较高
会使模具的龚计复杂化
多谢
问题七:什么是复合材料和高性能复合材料 先来看看什么是复合材料和高性能复合材料?
复合材料,是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料应用广泛,主要在基础建设和建筑工程领域、交通运输领域、汽车复合材料、能源与环保领域、航空航天领域。其中,风电、高铁和汽车、高温气脱硫、军工用复合材料是发展热点领域。
高性能复合材料顾名思义,就是性能较高的复合材料。
按照合成的原料不同,高性能纤维主要分为碳纤维、芳纶纤维、特殊玻璃纤维、超高分子聚乙烯纤维等,其中碳纤维、芳纶纤维、超高分子聚乙烯纤维是当今世界三大高性能纤维,而碳纤维尤其值得关注。
据美国市场研究机构提供的数字,2015年前,全球碳纤维市场需求将保持13%的增长,而我国对碳纤维的需求增速却明显快于全球。据估计,至2015年,我国对碳纤维总体需求将达16万吨。而根据新材料产业规划,“十二五”末我国碳纤维产能为12万吨。
而目前碳纤维新材料已进入快速扩张期,未来航天航空、油气开发、汽车、电子等领域将带动碳纤维材料需求大幅增长。据了解,日、美、德等国技术垄断集中度较高,原丝、炭化等关键环节由日、美等国控制,其中,小丝束碳纤维生产基本上被东丽、东邦和三菱等日本企业所控制,三者市场占有率达到70%左右,大丝束则主要由美国卓尔泰克、德国西格里和日本东邦控制,市场占有率为80%左右。
和其他的新材料面临的“技术壁垒”一样,从2000年开始,中国 投入专项资金推动碳纤维技术的研发,目前利用自主技术研制的少数国产碳纤维产品已经达到了国际同类产品水平,但中国碳纤维产品数量的国有化率却依然不高。
树脂基复合材料以有机聚合物为基体,添加相应的纤维增强体构成,也称纤维增强塑料,是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。
单一材料是日常生活中使用最多的物质,无论有机物还是无机物。随着科学技术的不断革新,人们对物质性能的要求越来越高。因此,复合材料的出现,受到了市场极大的欢迎。
复合材料是由两种或两种以上不同物质以不同方式组合而成的,能够融合和发挥各种材料的优点,扩大材料的应用范围。而树脂基复合材料就是其中的一大类。
树脂基复合材料以有机聚合物为基体,添加相应的纤维增强体构成,也称纤维增强塑料,是目前技术较为成熟、应用最为广泛的一类复合材料。根据纤维增强体的不同,树脂基复合材料可划分为玻璃纤维增强塑料、碳纤维复合材料、芳纶纤维增强塑料等。
“玻璃纤维增强塑料在我国的市场、产值、应用都已达世界先进水平,各品种都能满足市场需求。而碳纤维复合材料则主要运用于航空航天领域,在国内发展很快。”中国材料研究学会咨询部主任唐见茂教授。
复合材料横跨航天能源多领域
树脂基复合材料早在1932年就出现在了美国,主要用于航空航天方面,直到第二次世界大战结束后,这种材料才开始扩展运用到民用领域。它的生产工艺也从最初的手糊成型技术,发展到目前纤维缠绕成型技术、真空袋和压力带成型技术、喷射成型技术多种工艺并存,树脂>>
问题八:什么是复合材料的基体,其作用是什么 合材料基体即复合材料中作为连续相的材料,分为聚合物基体,金属基体,无机非金属基体。
作用:基体材料起到粘结作用,均衡载荷,分散载荷,保护纤维的作用。复合材料分为两相,另一项为分散相,称为增强材料。
简介:
复合材料按照基体材料可分为金属基复合材料、无机非金属基复合材料和聚合物基复合材料这三大类。
1金属基复合材料
在使用金属基复合材料时,不同领域要求迥异。举例来说,航天、航空领域对比强度、比模量、尺寸稳定性有严格的要求,因此会选择密度小的轻金属合金作为基体。而高性能发动机使用的复合材料不仅需要具备高比强度、比模量,还对其耐高温、耐氧化性能提出了要求,一般使用钛基、镍基合金以及金属间化合物做基体材料。普通汽车发动机对材料的耐热、耐磨、导热性能、高温强度有一定的考量,同时又要求成本低,适合批量生产,通常用铝合金材料做基体。而工业集成电路基板和散热元件,必须具有高导热、低膨胀特性,一般使用铜、铝等仅是作为基体。
如果想要增强金属基复合材料的强度,添加连续纤维增强材料可以有效达到这个目的。因为纤维作为增强材料,它的强度和模量都要高于金属基体。而在以颗粒、晶须、短纤维为增强材料的非连续增强金属基复合材料中,增强材料的强度和模量均要低于金属基体。选择增强材料时,还必须充分考虑其与金属基体的相容性,尤其是化学相容性。保证在金属基复合材料高温成型过程中,增强材料不会与基体发生化学反应,而影响复合材料的物理化学功能。当复合材料中含多种物质的时候,这一点就显得更加重要。
2无机非金属基复合材料
无机非金属基复合材料的基体材料主要包括水泥、石膏和水玻璃等。我们以应用最广泛的水泥材料为例,水泥材料是多孔体系,这一特征不仅会影响基体本身的性能,也会影响纤维与基体的界面粘接。纤维与水泥的弹性模量比不大,应力的传递效应远不如纤维增强树脂。水泥基材的断裂延伸率较低,在受到强力拉伸时,水泥基体会先于纤维发生开裂。水泥基材中含有粉末或颗粒状的物料,与纤维成点接触,因此纤维的掺量受到很大的限制。水泥基材呈碱性,对金属纤维可起到一定的保护作用,但对大多数矿物纤维不利。
3聚合物基复合材料
作为基体材料的复合物包括不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂及各种热塑性聚合物,这也是一种非常重要的复合材料。在聚合物基复合材料中添加纤维增强材料,可以起到增加强度的作用,所用的纤维种类有玻璃纤维、碳纤维、有机纤维和其他纤维等。
玻璃纤维具有很高的拉伸强度,而且防火、防霉、防蛀、耐高温,电绝缘性能也非常出色。其化学稳定性良好,除了HF、浓碱、浓磷酸外,与其他所有化学药品和有机溶剂都不会发生化学反应。但玻璃纤维也有缺点,那就是具有脆性、不耐磨、对人的皮肤有 性等。
碳纤维具有良好的耐高低温性能,其比重在15到2之间,热膨胀系数有各向异性的特点,导热有方向性,比电阻与纤维类型有关。化学性质较为稳定,除了能被强氧化剂氧化以外,与一般酸碱均不会发生反应,还具有耐油、抗辐射、吸收有毒气体和减速中子等性能。
有机纤维具有很高的拉伸强度以及弹性模量,它的密度小,热稳定性高,热膨胀系数各向异性,有良好的耐介质性能,但容易被各种酸碱腐蚀,耐水性不好。
问题九:什么是复合材料? 复合材料(posite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要础玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的
壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
问题十:合成材料与复合材料的区别是什么? 我来接着说,复合材料(posite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
1 复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具有两个或两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料,而且还可具有组分单独不具有的独特性能。
复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料,由能承受载荷的增强体组元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等)与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元(如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等)构成。结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料,具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料,成为复合材料发展的主流。
未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料、和发展多功能、机敏、智然复合材料等领域。
2 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料(赛璐珞)是两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。
水泥基一般指水泥基复合材料,是以硅酸盐水泥为基体,以耐碱玻璃纤维、通用合成纤维、各种陶瓷纤维、碳和芳纶等高性能纤维、金属丝以及天然植物纤维和矿物纤维为增强体,加入填料、化学助剂和水经复合工艺构成的复合材料。
混凝土材料发生了几次重大变革,其中三次最为突出。19世纪中叶法国首先出现了钢筋混凝土、1928年法国发明了预应力钢筋混凝土、近30年来聚合物复合混凝土及混凝土外加剂的出现。
扩展资料:
水泥基复合材料基本上用于制造建筑构件,如内、外墙板、天花板等。已试图将高性能纤维与树脂构成的复合材料代替传统的钢筋用于超高层建筑的混凝士承重框架中。
纤维增强水泥基复合材料的主要性能特点:
1、力学性能比普通混凝土明显改善。
2、新拌混凝土的坍落度值比未掺纤维时低。
3、混凝土的抗渗性有明显的改善。
4、搅拌工艺不当时易产生纤维结团现象。
5、运输及浇注中有时会出现分层。
问题一:复合材料的种类有哪些 复合材料:复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等
问题二:复合材料常用的基体材料和增强材料有哪些 别提紫伎学过得久
问题三:什么是复合材料? 复合材料目录[隐藏]
概念
分类
性能
成型方法
应用
江苏新型复合材料产业园
复合材料
[编辑本段]概念
复合材料(posite materials),是以一种材料为基体(Matrix),另一种材料为增强体(reinforcement)组合而成的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代,因航空工业的需要,发展了玻璃纤维增强塑料(俗称玻璃钢),从此出现了复合材料这一名称。50年代以后,陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合,构成各具特色的复合材料。
[编辑本段]分类
复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。
60年代,为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为增强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外,还可用作功能材料,如梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料(具有感觉、处理和执行功能,能适应环境变化的功能复合材料)、仿生复合材料、隐身复合材料等。
[编辑本段]性能
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。石墨纤维与树脂复合可得到膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃>>
问题四:急求~3-4种家里常见的复合材料简介 15分 钓鱼竿 碳纤维 比较轻, 耐疲劳
网球拍 碳纤维 质量轻,耐疲劳
垃圾桶 玻璃纤维 成本低,寿命长
抹布 竹纤维 价钱埂
多给点分啊!
问题五:常见复合材料的功能及用途 常见复合材料
一玻璃纤维复合材料----玻璃钢
增强剂:玻璃纤维(SiO2+其他氧化物)比强度和比模量高,耐高温,化学稳定性好,电绝缘性较好
(1)热塑性玻璃钢
粘结剂:热塑性树脂―尼龙,聚烯烃类,聚苯乙烯类,(热塑性聚脂,聚碳酸脂)机械性能,介电性能,耐热性和抗衰老性能较好
(2)热固性玻璃钢
粘结剂:热固性树脂---酚醛树脂,环氧树脂(不饱和聚酯树脂,有机硅树脂)
性能:轻,比强度高(高于铜合金和铝合金,有高于合金钢),耐蚀性好,介电性能优越,成型性能良好刚度较差,易老化,易蠕变
用途:玻璃纤维/尼龙―轴承,轴承架,齿轮;玻璃纤维/聚苯乙烯―汽车内装饰制品,机壳
二碳纤维复合材料
增强剂:碳纤维(石墨)高强度,高弹性模量且2000° C以上保持不变;-180° C不变脆
(1)碳纤维树脂复合材料
基体-----环氧树脂,酚醛树脂,聚四氟乙烯性能普遍优于玻璃钢;
用途:航天材料-----飞行器,火箭外层材料,天线支架,壳体,机架 ,齿轮,轴承,活塞,密封圈,化工容器
(2)碳纤维金属复合材料
基体-----金属(主要为熔点较低的金属或合金,如碳纤/铝锡合金)
性能特点:接近于金属熔点仍有很好的强度和弹性模量
用途:碳纤/铝锡合金―高强度高级轴承其减磨性能优于铝锡合金
三、硼纤维复合材料
增强剂:硼纤维------硼纤维沉积于绩丝
(1)硼纤维树脂复合材料
基体―环氧树脂,聚苯并咪唑,聚酰亚胺树脂
性能:抗压强度为碳纤维复合材料的2~25倍,剪切强度高,蠕变小,硬度和弹性模量高,高疲劳强度(340~390MN/m2),耐辐射,化学稳定(水,有机溶剂,燃料,润滑剂),导热性能和导电性能好,硼纤维是半导体
应用:航空和宇航材料,如:翼面,仪表盘,转子,叶片,直升机螺旋桨叶的传动轴等
(2)硼纤维金属复合材料
基体―铝镁及其合金,钛及其合金应用:航空,火箭
性能:如铝基复合材料的强度,弹性模量,疲劳极限高于高强铝合金和耐热铝合金,比强度高于钢和钛合金
四金属基复合材料
金属和陶瓷组成的复合材料,属颗粒增强复合材料,又称金属陶瓷
硬质合金
性能及应用:具有高硬度,高耐磨性,高的红硬性,高的热稳定性和抗氧化性
适用于各种高速切削刀具,各种高温下工作的耐磨件,如热拉丝模等
1钨钴类硬质合金―由钴Co和碳化钨WC压制烧结而成
牌号:YG+Co的百分含量,如:YG3,YG6,YG8Co的含量越高,其韧性越好
性能特点―高硬度,高耐磨性,高的红硬性,韧性较好
用途―制作切削铸铁,有色金属和非金属材料等脆性材料的刀具如:YG8刀具适合粗加工铸铁,YG3适合精加工铸铁,YG6适合半精加工铸铁
2钨钛钴类硬质合金―由钴Co和碳化钨WC+TiC压制烧结而成
牌号:YT+TiC的百分含量,如:YT5,YT15,YYT30TiC含量越高,其韧性越好
性能特点―硬度和红硬性高于YG类,韧性,强度略低于YG类
用途―制作切削各种钢的刀具如:YT5刀具适合粗加工钢,YT15适合精加工钢,YT适合半精加工钢
3钨钛钽钴类硬质合金―由钴Co+WC+TiC+TaC压制烧结而成
牌号:YW 如:YW1 和 YW2
性能特点―兼具YG,YT优点,又称通用硬质合金及万能硬质合金
用途:制作切削耐热钢及合金等难加工材料的刀具>>
问题六:复合材料常用的基体材料和增强材料有哪些 矿物粉体材料作为填料时,可有效提高高聚物基复合材料(塑料、橡胶、胶黏剂)的力学性能(弹性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等),这些粉体材料就成为矿物增强材料。可以到中国粉体技术网了解更多增强材料。
矿物材料的增强主要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状,矿物增强材料可分为针状增强材料、片状增强材料和粒状增强材料。
矿物增强材料的增强效果顺序为:针状填料>片状填料>粒状填料。
矿物增强材料在基料中的流动性顺序大致为:片状填料>针状填料>粒状填料。
问题七:初中化学三大复合材料是什么 有机合成材料合成材料品种很多,塑料、合成纤维、合成橡胶就是我们通常所说的三大合成材料
主要是指通过化学合成将小分子有机物如烯烃等合成大分子聚合物
而复合材料是具有两种或多种材料的特性的材料
像钢化玻璃、速结水泥等
问题八:汽车常用复合材料有 汽车内饰用改性塑料,汽车零件现在流行碳纤维复合材料,比较先进一些
问题九:汽车上常用的复合材料主要有哪些 现在在汽车中所使用的大部分结构材料仍然是以金属为主,因为现在较为成熟的复合材料大都为纤维增强的树脂基材料(FRP),这一类材料并不适合作为汽车这种对于结构力要求非常高的产品上。所以其实汽车中所使用到的复合材料不管是在在汽车重量百分比和种类上,都是比较少的。 一般类型的汽车所能使用到的复合材料的部件大约是如下几种:1,轮胎,轮胎不完全是橡胶制成的,其中还包有钢丝线或者钢丝网;2,雨刮条,雨刮条为橡胶和金属共挤出的材料,也属于复合材料的一种;3,内饰件,也就是我们在汽车内部看到的大部分塑料件,比如烟灰盒,储物箱等等,这一类的塑料件其实只用塑料制成也是可以,但是有一部分品牌的内饰件会在其中加入一部分短纤作以增强其强度;4,挡风玻璃,挡风玻璃本身就是玻纤-树脂类的复合材料,同时有些挡风玻璃其中还加入了增强长纤维以保证其受到撞击后不会碎裂。 以上为一般类型的汽车中能使用到的复合材料,种类并不是很多。 在高档的跑车中,汽车的外板可能会使用碳纤维板来替代金属板以减轻车体重量。这一类的碳纤维板也属于碳纤维-树脂复合材料。 基本上就是这些。
问题十:什么是复合材料? 复合材料(posite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要础玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的
壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
一、按基体材料分:聚合物基复合材料,金属基复合材料,陶瓷基复合材料,水泥基复合材料,碳基复合材料;
二、按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
三、按其结构特点又分为:
①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀
一、按基体材料分:聚合物基复合材料,金属基复合材料,陶瓷基复合材料,水泥基复合材料,碳基复合材料;
二、按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。
三、按其结构特点又分为:
①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀