复合材料原理期末重点

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1、复合材料原理期末重点AA*第一早复合材料：由两种或两种以上不同性质的单一材料，通过不同复合方法所得到的宏观多相材料。主耍特征：多相结构存在着复合效应。特点：1、不仅保持原组分的部分优点，而且具有原组分不具备的特性2、区别于单一材料的另一显著特性是材料的可设计性3、材料与结构的一致性工程应用的角度分类：结构复合材料和功能复合材料复合材料的组成：A、结构复合材料：增强体：在结构复合材料中主要起承受载荷的作用；基体：起连接增强体、传递载荷、分散载荷的作用。B、功能复合材料：基体：主要起连接作用；功能体：是赋予复合材料以一定的物理、化学功能。界妞的功能：传递应力、粘结与脱粘。第二章材料的复合效应线

2、性效应：线性指量与量之间成正比关系。非线性效应：非线性指量与量之间成曲线关系。1）平均效应：是复合材料所显示的最典型的一种复合效应。2）平行效应：增强体（如纤维）与基体界面结合很弱的复合材料所显示的复合效应，可以看作是平行效应。3）相补效应：组成复合材料的基体与增强体，在性能上能互补，从而提高了综合性能，则显示出相补效应。4）相抵效应：基体与增强体组成复合材料时，若组分间性能相互制约，限制了整体性能提高，则复合后显示出相抵效应。1.相乘效应：两种的材料复合在一起，有可能发生相乘效应。Eg:把具有电磁效应的材料与具有磁光效应的材料复合时，将可能产生复合材料的电光效应。2.诱导效应：在一定条件

3、下，复合材料中的一组分材料可以通过使另一组分材料的结构改变而改变整体性能或产生新的效应。3.共振效应：两相邻的材料在一定条件下，会产生。1.系统效应：这是一种材料的复杂效应，至目前为止，这一效应的机理尚不很清楚。1）、两相复合体系有（0-0、0-1、0-2、0-3、1-1、1-2、1-3、2-2、2-3、3-3）；2）、三个相组成的复合体系结构有3)、四个相时，它可能存在(1)0-3型结构这是基体为三维连续相，而增强体或功能体以不连续相的微粒状分布在基体中的结构状态。(2)1-3型结构这种结构的基体仍为三维连续相，而增强体则为纤维状一维材料。(3)2-2型结构这是一种由两种组分材料呈层状叠

4、合而成的多层结构复合材料。(4)2-3型结构在这类复合材料结构中，基体相仍为三维连续相，而增强体或功能体为二维结构的片状材料。(5)3-3型结构这种结构的基体相为三维连续相，而増强体或功能体为三维网状结构或块状结构镶嵌在基体之中。第二早碳纤维表面氧的存在形式：低浓度的羟基、羰基、羧基、内酯基能与树脂基体反应的基团：环氧基、氨基碳纤维的表面改性：a、增加比表面积；b、增加其表谢的含氧基团第四章润湿理论指出：要使树脂对增强体紧密接触，就必须使树脂对增强体表面很好地浸润。前提条件：液态树脂的表面张力必须低于增强体的临界表面张力。结合方式：属于机械结合与润湿吸附（范德华力）。优点：解释了增强体表粗

5、化、表妞积增加有利于提高与基体树脂界面结合力的事实。不足：不能解释施用偶联剂后使树脂基复合材料界面粘结强度提高的现象。证明：偶联剂在玻璃纤维/树脂界面上的偶联效果一定有部分（或者是主要的）不是由界面的物理吸附所提供，而是存在着更为木质的因素在起作用。化学键理论认为：基体树脂表面的活性官能团与增强体表面的官能团能起化学反应。因此树脂基体与增强体之间形成化学键的结合，界面的结合力是主价键力的作用。偶联剂正是实现这种化学键结合的架桥剂。成功之处：在偶联剂应用于玻璃纤维复合材料中得到很好应用，也被界面研究的实验所证实。局限性：碳纤维复合材料，当碳纤维经过某些柔性聚合涂层处理后，力学性能改善。但聚合

6、物不具备与碳表面起反应的活性基团，也不具备与树脂其反应的基团。总结：对于复合体系的界面现象和结构的解释，不能单纯以一种化学偶联或单纯以一种物理化学现象来解释。若润湿理论和化学键理论都存在时，认为化学偶联作用应是主要的，然后提高浸润性，则效果最佳。非树脂基复合材料的界而结构与结合类型对非树脂基复合材料的界面类型可以分为三种类型一、材料的界面只有原物质而不含其他任何组合;二、界面为增强体与基体形成的相互交错的溶解扩散界面；三、界面上有界面反应层。复合材料界面结合的形式：①机械结合：若复合材料中的界面仅仅是增强体和基体间纯粹的机械接触而无化学作用而形成的，则称此类界面为“机械结合式”界面。特点：

7、a、机械接触b、无化学作用②溶解与浸润结合：由单纯的浸润和溶解作用，使增强体和基体形成交错的溶解扩散界㈤是一种次价键力的结合。特点.•a、润湿和溶解b、形成交错的溶解扩散界面c、次价键力的结合③反应界面结合：非树脂基复合材料中，增强体和基体主要是以主价键力而相互结合起来的，在界面上生成了新的反应物层称为反应界面结合。特点：a、形成了新的反应物层b、主价键力的结合4、氧化结合5、混合结合界面破坏的能量流散概念：当裂纹受到外