复合材料学 部分考点.doc

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1、复合材料总结I•复合材料的定义。含两种以上不同的化学相；具有每个组分所不具备的优良性能。2•复合材料的组成。基体和增强材料。3.复合材料的分类方法。按增强材料形态分类，按增强纤维种类分类，按棊体材料分类，按材料作用分类.4•复合材料的性能特点。性能的可设计性是复合材料的最大特点。比强度、比模量大，耐疲劳性能好，减震性好，过载时安全性好，具有多种功能性，有很好的加工工艺性。5•基体材料。基体材料是复合材料中的连续相，起到将增强体粘结成整体，并赋予复合材料一定形状、传递外界作用力、保护增强体免受外界破坏与侵蚀的作用。6•基体材料的种类。金属基体材料，无机胶凝皋体材料，陶瓷基体材料，

2、聚合物基体材料7•选择金属基体的原则。金属基复合材料的使用要求，金属慕复合材料组成特点，基体金属与增强物的相容性。8.结构金属基复合材料基体的种类。结构复合材料的基体大致可分为轻金属基体和耐热合金基体两大类。用于450°C以下的轻金属棊体，用于450〜70（TC的金属基体，用于1000°C以上的金属基体9.功能用金属基复合材料基体的特点。功能用金属基复合材料所用的金属基体均具有良好的导热、导电性和良好的力学性能，但有热膨胀系数大、耐电弧烧蚀性差等缺点。10.纤维增强水泥基复合材料。以水泥净浆、砂浆或混凝土为基体，以短切纤维或连续纤维为增强材料组成的。II•常用的陶瓷基体有哪些。

3、玻璃、玻璃陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷。12•聚合物基体的种类。不饱和聚酯树脂，环氧树脂，酚醛树脂，热塑性聚合物13.基体与纤维相互作用对裂纹在复合材料中扩展的影响。若基体的剪切强度和模量以及纤维/棊体的胶接强度过高，则裂纹可以穿过纤维和基体扩展而不转向，从而这种复合材料像是脆性材料，并冃其破坏的试件将呈现出整齐的断面。若胶接强度过低，则其纤维将表现得像纤维束，并且这种复合材料将很弱。对于中等的胶接强度，横跨树脂或纤维扩展的裂纹会在另面转向，并且沿着纤维方向扩展，这就导致吸收相当多的能量，以这种形式破坏的复合材料是韧性材料。14•玻璃纤维（以玻璃原料成分和纤维外观）分类。玻璃

4、原料成分：（1）无碱玻璃纤维（通称E玻纤）：是以钙铝硼硅酸盐组成的玻璃纤维。国内规定其碱金属氧化物含量不大于0.5%,国外一般为1%左右。（2）中碱玻璃纤维：碱金属氧化物含显在11.5%〜12.5%之间。（：3）有碱玻璃（A玻璃）纤维：有碱玻璃称A玻璃，类似于窗玻璃及玻璃瓶的钠钙玻璃，此种玻璃山于含碱量高。⑷特种玻璃纤维：如山纯镁铝硅三元组成的高强玻璃纤维，镁铝硅系高强高弹玻璃纤维，硅铝钙镁系耐化学介质腐蚀玻璃纤维，含铅纤维，高硅氧纤维，石英纤维等。纤维外观：有连续纤维、短切纤维、空心玻璃纤维、玻璃粉及磨细纤维15.解释玻璃纤维结构的两种假说。微品结构假说认为，玻璃是山硅酸块或

5、二氧化硅的“微品子”组成，在“微品子”之间山硅酸块过冷溶液所填充。网络结构假说认为，玻璃是山二氧化硅的四面体、铝氧三而体或硼氧三而体相互连成不规则三维网络，网络问的空隙山Na,K,Ca,驱等阳离子所填充。16•“微裂纹”假说。微裂纹假说认为，玻璃的理论强度很高（可达2000〜12000MPa）o但实测强度很低，是因为在玻璃或玻璃纤维屮存在着数量不等、尺寸不同的微裂纹，因而大大降低了强度。微裂纹分布在玻璃或玻璃纤维的整个体积内，但以表面的微裂纹危害最大。山于微裂纹的存在，使玻璃在外力作用下受力不均，在危害最大的微裂纹处，产生应力集中，从而使强度下降。17•玻璃纤维高强的原因。（1

6、）玻璃纤维比玻璃的强度高很多，这是因为玻璃纤维高温成型时减少了玻璃溶液的不均一性，使微裂纹产生的机会减少。（2）坡璃纤维的断面较小，随着表面积的减小，使微裂纹存在的几率也减少。从而使纤维强度增高。18•影响玻璃纤维强度的因素。A.—般情况，玻璃纤维的拉伸强度随直径变细而拉伸强度增加。B.拉伸强度也与纤维的长度有关，随着长度增加拉伸强度显著下降。C.化学组成对强度的影响，纤维的强度与玻璃化学成分关系密切。D.存放时间对纤维强度的影响一纤维的老化。E.施加负荷时间对纤维强度的影响一纤维的疲劳。F.玻璃纤维成型方法和条件对强度有很大影响。19.影响玻璃纤维化学稳定性的因素。A.玻璃纤

7、维的化学成分，即中碱纤维比无碱纤维的耐酸性好。无碱玻璃纤维对水的稳定性较高。二氧化硅含量多能提高玻璃纤维的化学稳定性，而碱金属氧化物则会使化学稳定性降低。B.纤维表面情况对化学稳定性的影响，即随着纤维直径的减小，化学稳定性降低。C.侵蚀介质体积和温度对玻璃纤维化学稳定性的影响。即温度升高，纤维在介质侵蚀下的破坏速度增加。侵蚀介质的体积越大，对纤维的侵蚀越严重。20•玻璃纤维织物的品种。玻璃纤维布、玻璃纤维毡、玻璃纤维带21•区分S玻纤、M玻纤、E玻纤、A玻纤S玻纤：S代表强度，指镁铝硅酸盐高