《复合材料简介》PPT课件

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1、复合材料材料学院沈卫平13693054652shenwp@mater.ustb.edu.cnhttp://www.sciencenet.cn/blog/沈卫平.htm引言人类为了谋求生存和发展，企求用理想材料制成新工具的愿望总是随着历史的发展不断探索不断前进。因此，人类发展的历史就和材料的发展的历史息息相关。研究人类历史的人们都可以清楚地知道，人类历史上各方面的进步是与新材料的发现、制造和应用分不开的。历史学家把人类发展史划分为：石器时代、陶器时代、青铜器时代、铁器时代。其后人类又发明了高分子材料、先进复合材料和智能材料。人类从天然物质中

2、选择提炼出人类生活所必要的物质而加以利用。制造这些物质有两种方法：一种是利用了化学反应的物质合成；另一种是通过组合两种以上的物质，制成具有更高性能的材料。用后一种方法制造出的物质称之为复合材料。TheMaterialsScienceTetrahedron材料科学四面体结构固有特性制作方法测定性能使用性能性能价格比Cost(price)performance复合材料按基体材料分类复合材料按功能分类先进复合材料的发展史40年代，玻璃纤维增强塑料（GFRP）复合材料发展的第一代6080年代，先进复合材料复合材料发展的第二代80年，先进复合材

3、料充分发展复合材料发展的第三代复合材料的定义复合材料是由两种或两种以上的固相组分，以微观或宏观的形式组成的材料；它具有与其组成物质不同的新的性能。复合材料的性能特点比强度、比刚度（比模量）大；性能可设计、易制成结构件；各向异性、非均匀性以聚合物基复合材料为例：比强度、比刚度（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复合材料的组成复合材料的命名把增强剂的名称放在前面，基体的名称放在后面来命名，如碳纤维环氧复合材料。现代复合材料学科包括增强材料、基体材料、界面粘结、结构设计、成型工艺、性能测定等方面并逐步形

4、成了一门与化学、物理、力学及各种应用学科有关的跨学科的、有着广泛内在联系并互相渗透和互相推动的材料学科。复合材料发展史天然复合材料竹、木、茅草、贝壳、骨骼传统复合材料麻刀（纸筋）石灰；土坯（草秆、粘土）；钢筋混凝土；通用复合材料1940年玻璃纤维增强塑料（GFRP）先进复合材料1960—年，复合材料从结构复合材料→单功能复合材料→多功能复合材料→机敏材料和智能材料。智能材料具有接受、传递、处理和发射信息的功能，是信息科学溶入材料科学的产物。一种天然生物复合材料—竹子先进复合材料先进复合材料是比原有的通用复合材料有更高性能的复合材料。包括用

5、各种高性能增强剂(纤维等)与耐温性好的热固性和热塑性树脂基体所构成的高性能树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料、碳基复合材料。包括使用其力学性能的结构复合材料和使用热、电、磁、光、核、生物及其他性能的功能复合材料。先进复合材料功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料，具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生

6、复合材料、和发展多功能、机敏、智能复合材料等领域。飞机上用的复合材料碳纤维/环氧树脂碳纤维/芳纶/环氧树脂玻璃纤维增强塑料芳纶/杜邦聚酰胺芳纶/泡沫芯板碳纤维/杜邦聚酰胺飞机上用的复合材料增韧石墨石墨混杂复合材料玻璃纤维车身：开创性的大量应用源自F1赛车的碳纤维复合材料GLARE蒙皮用于A380飞机的上机身蒙皮中国自研大飞机面临发动机与复合材料两大难题大推力、高涵道比涡扇发动机大量运用了复合材料或钛合金空心宽弦叶片、整体叶盘。B-2隐形轰炸机除主体结构是钛复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射。轻巧的碳/碳复合材料全

7、复合材料机身：轻型机的价格，中型机的宽敞客舱，客舱内站立高度为1.65米。目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%荷兰计划研发新型绿色环保飞机外形将酷似飞碟,另一个设想就是使用复合材料，如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美，而重量却比金属轻得多，因此可以节省燃油。复合材料军用吉普车玻璃纤维/碳纤维/增强树脂美洲轻木泡沫超级跑车车身大量应用碳纤维复合材料生产充气船及其胶布制品，采用国际上先进的A级RTP复合材料新型日光温室复合材料温室骨架和纵拉杆全部采用复合材料制成绿可木，生态木塑复合材料，木塑复合材料

8、吸音板复合材料（玻璃钢）制品采用高分子复合材料制作浮雕和雕塑碳纤维/树脂复合材料碳/碳复合材料生物医学制品和体育运动复合材料被用来预防受伤，矫正生理机能，和帮助病人复原。生物医学制品和以体育运