复合材料制备与加工PPT课件.ppt

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1、复合材料制备与加工课程内容概论复合材料的界面与设计金属复合材料的制备与加工陶瓷复合材料的制备与加工高分子基复合材料的制备与加工第一章概论复合材料（CompositeMaterials）：采用物理或化学方法，使两种以上的材料在相态与性能相互独立的形式下共存于一体之中，以达到提高材料的某些性能，或互补彼此缺点，或获得新的性能（或功能）的目的。内涵：制备方法组元形式复合目的SaraCom复合硬质合金辊环硬质合金与钢的冶金粘结技术开创了在热轧领域的崭新应用。耐磨的硬质合金只是整个辊环的一部分，嵌在SARACOM复合辊环中，……吨钢轧辊成本只是常规轧辊的50%。——德国萨阿公司

2、广告1.1复合材料的发展1942年，美国PittsburghPlateGlass公司将玻璃纤维织网含浸于芳基脂系非饱和聚脂树脂中，再将含浸网叠合并固化处理，意外制得一种高弹性率、高强度树脂板（玻璃纤维强化高分子复合材料）。由此引发世界规模的复合材料研究热潮，并形成复合材料专门学科。迄今研究的强化相包括：玻璃纤维、硼、碳化硅、氧化铝、碳等粒子、晶须或纤维。基体相包括：高分子材料、金属、陶瓷。研究还涉及层状复合材料、梯度复合材料等。中国的复合材料中国的复合材料起始于1958年，首先用于军工制品，而后逐渐扩展到民用。北京科技大学材料学院在复合材料研究领域居重要地位，承担多项

3、国家自然科学基金项目、国家高技术研究发展计划（863）项目、国家重点基础研究计划（973）项目和国防等项目。历史，现实，与责任三星堆古遗址.....距今已有5000至3000年历史.....三星堆遗址晚期遗址的房屋.....在原生地面上挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙骨，在两侧抹草拌泥成为墙壁，并经火烧烤……——摘自互联网历史，现实，与责任……当务之急是校舍。年轻的曲凤琴没有退缩，决定自己动手盖。她带着几个稍大一点的学生，自己动手脱土坯，就像燕子衔泥垒巢一样。手被磨出了血泡，在混着柴草的泥土中她的十个手指被磨得没有一个完整的，而这换来的就是那些被码得整整齐齐

4、的土坯。……——摘自互联网1.2复合材料的种类1.2.1分散强化型复合材料一种或一种以上的材料（强化材料或称强化相）分散在另一种材料（基体材料）之中的复合材料。一、分散强化型复合材料的分类二、金属基复合材料基体是金属，因而具有较好的耐热性，高弹性系数以及高导电、导热性能，良好的成形加工性能。作为基体金属，铝合金由于密度低、强度高、易于加工处理等优良特性而广为使用，其次是钛和钛合金。用作强化材料的主要有颗粒、晶须、纤维（包括短纤维和长纤维或连续纤维）。金属基复合材料金属基复合材料强化颗粒主要有氮化物、碳化物、硼化物以及氧化物陶瓷。金属基复合材料三、陶瓷基复合材料陶瓷材料

5、可以分为功能陶瓷与结构陶瓷两大类。功能陶瓷包括半导体材料、敏感材料（如热敏、压敏、光敏、气敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高导热绝缘材料）、高温超导材料等；结构陶瓷包括各种耐高温、耐腐蚀结构材料，如Al2O3、SiC、BN、Si3N4、WC等结构用陶瓷材料。陶瓷材料复合化的目的，对于结构陶瓷主要是为了提高材料的强度、韧性等力学性能，或提高其耐热、耐蚀性能；而对于功能材料，主要是为了获得某些新的功能。用作陶瓷基复合材料的强化材料主要有：各种陶瓷颗粒、晶须、纤维，某些金属纤维。四、高分子基复合材料研究历史最长、应用最广泛的一类复合材料。高分子基复合材料五、原生复合材料（In

6、-situcomposites）原生复合材料（也称为自生复合材料或原位复合材料）属于分散型复合材料的一种，是相对于在基体中加入已经定形的强化相这样一类常规复合材料而言的。原生复合材料中的强化相是在铸造、烧结等高温加工处理过程中通过结晶或化学反应生成的。常见的许多热处理可强化（相变析出反应型）金属材料可以认为是广义上的原生复合材料，但习惯上不将这一类材料称为原生复合材料。1.2.2梯度材料（梯度功能材料）梯度材料（或梯度复合材料）是一种较为特殊的复合材料，梯度材料中组元的含量沿着某一方向（例如厚度方向）产生连续或非连续的变化。组元梯度化的目的是为了实现材料性能的梯度化，

7、赋予材料多种功能，以满足一些特殊的使用需要。因此，梯度材料也称为梯度功能材料（FunctionallyGradientMaterials：FGM）。梯度材料金属陶瓷连续梯度变化金属陶瓷非连续梯度变化1.2.3层状复合材料各组元自成一个或数个整体，组元之间以界面结合的方式复合成一体。铜包铝线铝铜铝包钢线钢铝复合钢板（减振钢板）钢树脂层状复合材料层状复合材料1.3复合材料制备与加工方法1.3.1金属复合材料对于金属基复合材料（分散强化型金属复合材料），直接利用塑性加工的方法进行成形，然后进行烧结固化，或采用铸造、粉末冶金等方法制备毛坯，然后采用锻造、轧制