复合材料考试复习资料

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1、复合材料考试复习资料1、复合材料的定义：由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料，它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。2、复合材料的特征：可设计性：即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等，使原组分材料优点互补，因而呈现了出色的综合性能；由基体组元与增强体或功能组元所组成；非均相材料：组分材料间有明显的界面；有三种基本的物理相（基体相、增强相和界面相）；组分材料性能差异很大；组成复合材料后的性能不仅改进很大，而且还出现新性能.3、复合材料的分类：按基体材料分类①聚合

2、物基复合材料:以有机聚合物（热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等）为基体；②金属基复合材料：以金属（铝、镁、钛等）为基体；③无机非金屈基复合材料：包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。按增强材料形态分类：①纤维增强复合材料：乩连续纤维复合材料：作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处；b.非连续纤维复合材料：短纤维、晶须无规则地分散在基体材料屮；②颗粒增强复合材料：微小颗粒状增强材料分散在基体中；③板状增强体、编织复合材料：以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。其他增强体：层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类：①结构复合材

3、料：用于制造受力构件；②功能复合材料：具备各种特殊性能（如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等）③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名：复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名，通常将增强材料放在前面，基体材料放在后面，再加上“复合材料”而构成。5、复合材料的结构设计层次：一次结构：单层设计…微观力学方法：取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能，增强相的含量、分布方向等；二次结构：层合体设计…宏观力学方法：取决于单层材料的力学性能和铺层方法（厚度、纤维交叉方式、顺序等）；三次结构：产品结构设计■-结构力学方法：取决于层合体的力学性能

4、、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义：增强体是结构复合材料屮能提高材料力学性能的组分，在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。7、增强体的基本特征：能明显提高材料的一种或几种性能，具有良好的化学稳定性，具有良好的润湿性8、玻璃纤维：分类：①原料成分分：无碱,低碱，中碱，有碱。②用途分：高强度，低介电，耐化学药品，耐腐蚀，耐碱。③以单丝直径分类：粗纱，初级纱，中级纱，高级纱，超细纱。④纤维外观分：有连续纤维，其屮有无捻粗纱及有捻粗纱（用于纺织）；短切纤维；空心玻璃纤维；玻璃粉及磨细纤维等⑤性能分：高强玻璃纤维；高模量玻璃纤维；耐高温玻

5、璃纤维；耐碱玻璃纤维；耐酸玻璃纤维；普通玻璃纤维（指无碱及中碱玻璃纤维）。特性：1）力学性能：拉伸强度高,模量低•抗拉强度：比块玻璃高一个数量级；直径强度长度/,强度•弹性模量：与铝相当，为钢的1/3倍。因密度低〜2.5,比模量高。•断裂延伸率：低〜3%2）热学性能：耐热性仅比聚合物好、良好的绝热性、热膨胀系数低•导热系数：比块玻璃低1〜2个数量级・耐热性：普通Na-Ca-Si玻纤v500°C;耐热玻纤（石英，高硅氧）＜1200°Co3）.电性能:绝缘性好、良好的高频介电性能。碱玻璃电绝缘性差，随温度、湿度/,绝缘性无碱玻璃电绝缘性好。4）

6、.耐蚀性:水中浸泡后，强度降低；除HF夕卜，対酸、碱及有机溶剂有较好的耐腐蚀能力；纤维比表面积大，化学稳定性差。加入网络形成体可改善耐蚀性。・无碱玻璃耐水性好。•中碱玻璃耐酸性好。•无碱和屮碱玻纤耐碱性相近9、影响强度的因素：直径：拉伸强度随直径降低而增加。长度：拉仲强度随长度降低而增加。化学组成：含碱量越高，强度越低。存放时间：纤维的老化，与含碱量有关。施加负荷时间：纤维的疲劳。玻纤的成型工艺和条件。1（）、碳纤维分类，性能：分类①按先驱体原料：黏胶基碳纤维、沥青棊碳纤维、聚芮烯睹基碳纤维和气相生长碳纤维。②按功能：受力结构用碳纤维；耐焰

7、（火）碳纤维；活性碳纤维（吸附活性）；导电用碳纤维；润滑用碳纤维；耐磨用碳纤维；耐腐蚀用碳纤维③按力学性能：通用级碳纤维（GP）；高性能碳纤维（HP）：中强型（MT）,高强型（HT）,超高强型（UHT）,中模型（IM）,高模型（HM）,超高模型（UHM）性能：①最突出的特点是强度和模量高、密度小（1.5〜2.0g/cm3）,因而比强度、比模量高。②耐高低温性能好，在惰性气体保护下，2000°C任保持良好的力学性能。液氮下不脆断。③良好的导电导热性能，且有方向性。耐腐蚀性，除了强氧化剂如浓硝酸、次氯酸外，一般的酸碱对它的作用小，较GF具有更好

8、的耐腐蚀性。④热膨胀系数小，甚至为负值；摩擦系数小，耐水性比GF好。断裂伸长率低。⑤碳纤维的不足之处是价格昂贵，比玻璃纤维贵25倍以上，因此大大限制了它的推广应用。此外碳纤维的抗