高分子复合材料教学大纲

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1、《高分子复合材料》教学大纲一、课程基本信息课程名称（中、英文）：《高分子复合材料》（PolymerComposites）课程号（代码）：300017030课程类别：专业选修课学时：48学分：3二、教学目的及要求作为大材料学科交叉和前沿的复合材料，在航天航空，尖端科技，军事工业中的广泛应用，有巨大的发展潜力。高分子复合材料是目前研究最为深入，工艺最为成熟，品种最为齐全，应用最为广泛的一类复合材料，它已成为航空，航天，兵器工业等领域的骨干材料之一，其在化工，船舶，桥梁，体育用品，建筑等领域已经获得广泛的应用。高新技术的发展要求高分子材料与工程专业的学生必须具备设计高分子材料学科

2、交叉和前沿的高分子复合材料的基础知识。本课程重点介绍高分子复合材料的设计思想，方和方法，兼具理论性和实用性。从复合材料的基本概念出发，全面系统地阐述高分子复合材料的组成，结构，性能，成型工艺，复合效应及应用。使学生从原理上认识高分子复合材料的基本特性，并能够应用高分子复合材料基础理论知识，并通过文献分析解决高分子复合材料及其相关领域工程问题。对毕业要求及其分指标点支撑情况：（1）毕业要求1，分指标点1.4和1.5；（2）毕业要求2，分指标点2.3和2.5；（3）毕业要求3，分指标点3.1和3.3。三、教学内容（含各章节主要内容、学时分配，并红字方式注明重点难点）第一章绪论（

3、2学时）简要介绍复合材料的定义，命名及分类，高分子复合材料的基本内容。使学生对本课程的学习内容和学习方法建立整体概念。要点：复合材料的定义和分类高分子复合材料的分类和命名高分子复合材料的结构和性能特性高分子复合材料的发展历史及趋势第一章复合材料的结构型式与复合效应（4学时）从复合材料的结构形式出发、利用简化的材料结构模型，分析复合材料各组元之间的相互作用和结合方式，采用细观力学方法，预测复合材料组分性能与复合材料性能的相互关系。使学生对复合材料组分性能（成分）与复合材料结构及性能的内在联系有较系统、深刻的理解。1、复合材料的基本结构形式与模型（1学时）要点：同心球壳模型同轴

4、园柱模型片状模型单向板中纤维分布模型2、复合材料的复合效应（2学时）要点：组份效应与混合定律几何尺寸效应界面效应乘积效应3、复合材料性能的复合规律（3学时）要点：复合规律的基本性质复合规律的基本性质复合材料力学性能的复合规律复合材料物理性质的复合规律第二章增强材料（6学时）增强材料是高分子复合材料的主要组成部分，增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量，而且能降低收缩率，提高热变形温度，并可在热、电、磁等方面赋予复合材料新的性能。从几种增强材料的基本性质出发，阐述常用的聚合物增强材料的制备，结构和性能特点。使学生使学生较系统地掌握不同类型增强材料对制备各种用途的高分子复合

5、材料的适应性及其特点。1、玻璃纤维（3学时）要点：玻璃纤维及其织物制备和发展；玻璃纤维的结构及化学组成；玻璃纤维的物理性能；玻璃纤维的化学性能。2、碳纤维的制备（2学时）要点：原材料及制造过程碳纤维的结构碳纤维的主要性能3、有机纤维（2学时）要点：PPTA树脂的合成和kevlar纤维的制备kevlar纤维的结构与性能超高分子量聚乙烯纤维的制备和性能4、其他增强体（2学时）要点：硼纤维晶须颗粒第一章高分子复合材料基体（12学时）本章内容较多，涉及的领域十分广泛。在复合材料中，基体与增强材料等组分相互取长补短形成了具有更为突出的新特性能。此时，基体的作用主要有：①在力学性能方面

6、，基体起着传递载荷、均衡载荷和支承增强材料的作用；②在某些理化性能方面，基体往往起着决定性的作用，如耐热性、防腐蚀性；③基体的工艺性决定着复合材料成型性，即复合材料的成型方法及工艺参数的选择主要由基体所决定。本章主要介绍高分子复合材料中的几种主要聚合物基体的合成，改性，结构和性能特点。使学生掌握基体材料结构与复合材料性能关系的基本规律，了解不同类基体材料结构与性能特征，为高分子复合材料设计和制备奠定基础。1、不饱和聚酯（3学时）要点：不饱和聚酯的结构与性能不饱和聚酯的合成不饱和聚酯的固化其他不饱和聚酯2、环氧树脂（3学时）要点：环氧树脂的结构及分类缩水甘油醚类环氧树脂缩水甘

7、油酯类环氧树脂缩水甘油胺类环氧树脂脂环族环氧树脂脂肪族环氧树脂环氧树脂的固化反应环氧树脂稀释剂和增韧剂3、酚醛树脂（2学时）要点：酚醛树脂的合成原理酚醛树脂的合成方法酚醛树脂的固化酚醛树脂的改性4、高性能树脂（3学时）要点：聚酰亚胺树脂聚苯并咪唑树脂聚醚醚酮树脂聚砜和聚芳醚砜聚苯硫醚5、小结（1学时）归纳、讨论第四章作业中的问题第一章复合材料界面改性和界面设计（6学时）从增强材料的表面特性出发，讲述增强材料的表面改性原理和主要改性方法，由复合材料界面结构与复合材料性能关系特点，讲述复合材料界面设计方法。使学生在了解