复合材料的基体材料

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1、1复合材料的基体复合材料的基体是复合材料的连续相，起到将增强体黏结成整体，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环境侵蚀的作用。复合材料的基体主要有以下几种：金属材料陶瓷材料聚合物材料2一、金属材料基体材料是金属基复合材料中增强体的载体，占有很大的体积比列，基体材料的力学物理性能将直接影响复合材料的性能。金属材料分为结构金属材料和功能用金属基复合材料。31与传统金属材料相比，金属基复合材料具有较高的比强度、比刚度和耐磨性2与树脂基复合材料相比，金属基复合材料具有优良的导电、导热性，高温性能好，可焊接

2、3与陶瓷材料相比，金属基复合材料具有高韧性和高冲击性能、热膨胀系数小等优点金属复合材料的优点4结构复合材料的基体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。（1）用于450℃以下的轻金属基体——铝、镁合金（2）用于450～700℃的复合材料的金属基体——钛合金（3）用于1000℃以上的高温复合材料的金属基体——镍基、铁基耐热合金和金属间化合物5功能用金属基复合材料的基体目前已有应用的功能金属基复合材料（不含双金属复合材料）主要有用于微电子技术的电子封装和热沉材料、高导热、耐电弧烧蚀的集电材料、耐高温摩擦

3、的耐磨材料、耐腐蚀的电池极板材料等等。主要选用的金属基体是纯铝及铝合金、纯铜及铜合金、银、铅、锌等金属。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。6选择金属基体的原则及主要金属基金属选择基体材料是要考虑复合材料的类型。比如连续增强纤维增强金属基体要求与纤维有良好的相容性与塑性，而不要求基体有很强的强度，而非连续增强金属基复合材料要求金属基体强度很高。金属与合金品种繁多，目前用作金属基复合材料的金属有：铝及铝合金，镁合金，钛合金，镍合金，铜与铜合金，锌合金，铅、钛铝、镍铝金属间化合物等。

4、7二、陶瓷基体材料传统陶瓷是指陶器和瓷器，主要由含二氧化硅的天然硅酸盐矿物质制成。包括玻璃、水泥、搪瓷等现代陶瓷：高纯度、高性能的氧化物、碳化物、硼化物、氮化物等。如氧化铝陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷等。8由于单一的陶瓷存在脆性大，韧性差，很容易因存在的裂纹、空隙、杂质等缺陷而破碎。因此在陶瓷基体中添加其他成分，如陶瓷粒子，纤维或晶须，可提高陶瓷的韧性。作为基体材料使用的陶瓷，应具有：优良的耐高温性质、与纤维或晶须之间有良好的界面相容性以及较好的工艺性能等。常见的陶瓷基体有：微晶玻璃、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等91、微

5、晶玻璃微晶玻璃是通过加入晶核剂等方法，经过热处理过程在玻璃中形成晶核，再使晶核长大而形成的玻璃与晶体共存的均匀多晶材料，又称为玻璃陶瓷。微晶玻璃具有热膨胀系数小、导热系数较大等特点，同时还具有一定的机械强度。典型代表：Li2O-Al2O3-SiO210应用较多的有：Al2O3，MgO，SiO2，ZrO2，莫来石（3Al2O3-2SiO2）等。具有高强度、高硬度、耐高温、耐磨损、耐腐蚀等性能，但脆性大。主要的增强物为：陶瓷颗粒或晶须。2、氧化物陶瓷113、非氧化物陶瓷指不含氧的金属碳化物、氮化物、硼化物和硅化物等。自然界

6、比较少，需要人工合成，是先进陶瓷特别是金属陶瓷的主要成分和晶相，主要由共价键结合而成，也有一定的金属键成分。共价键结合能比较高—材料有高的耐火度、高的硬度（有的接近金刚石）、高的耐磨性，但脆性大，抗氧化能力低。主要有氮化硅陶瓷(Si3N4)、氮化硼和氮化钛陶瓷、碳化硅陶瓷等12一、基体材料的组分及作用聚合物基体：基体材料主要成分，决定复合材料的性能、成型工艺及价格。要求：具有较高的力学性能、介电性能、耐热性能和耐老化性能，并且要施工简单，有良好的工艺性能。三、聚合物基体材料132、辅助剂：（1）交联剂（引发剂、促进剂）

7、交联剂：能在线型分子间起架桥作用从而使多个线型分子相互键合交联成网络结构的物质。促进或调节聚合物分子链间共价键或离子键形成的物质。也称为固化剂。引发剂：指一类容易受热分解成自由基的化合物，可用于引发烯类、双烯类单体的自由基聚合和共聚合反应，也可用于不饱和聚酯的交联固化和高分子交联反应。促进剂：与催化剂或交联剂并用时，可以提高反应速率的一种用量较少的物质。14（2）稀释剂：降低聚合物基体粘度，便于施工。非活性稀释剂：不参与树脂固化反应，树脂成型中挥发，加入量为10~60%。如：丙酮、乙醇、甲苯、苯活性稀释剂：不与树脂固化

8、反应，成为材料成分，加入量为10%。如：苯乙烯（不饱和）、环氧丙烷丁基醚15（3）增韧（增塑）剂降低树脂刚性、提高塑性，将导致强度和耐热性下降。如：邻苯二甲酚酯、聚酰胺等。（4）触变剂提高树脂在静止状态下的粘度，在外力作用下，树脂又变成流动性液体。适合于大型产品，尤其在垂直面上使用，加入量为1~3%。如：活性SiO2(白炭黑)、膨