《复合材料原理》PPT课件

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1、明德厚学沉毅笃行南京工业大学NanjingUniversityofTechnology《材料复合原理》陆春华E-mail:chhlu2010@hotmail.comTel:13951739343第一章绪论什么是复合材料?为何要进行多种材料的复合？复合材料发展需求体现？复合材料具体有哪些类型？1.1有关复合材料的几个基本问题第一章绪论(1)什么是复合材料?国际标准化组织的定义:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组成而成的一种多种固体材料。第一章绪论(2)为何要进行多种材料的复合？有什么好处？各个组分取长补短

2、、刚柔相济，发挥协同作用，使材料综合性能优于原组成材料而满足各种不同要求。三峡大坝长江二桥第一章绪论(2)为何要进行多种材料的复合？有什么好处？各个组分取长补短，功能互补，发挥协同作用，使材料综合性能优于原组成材料而满足各种不同要求。纳米石墨烯石墨烯导电薄膜(3)复合材料发展需求体现？衣、食、住、行等生存的根本需求科学技术发展的内在需求探索大自然与宇宙的重要需求第一章绪论1、生活领域2、资源、能源领域3、信息领域4、国防安全与空间技术（1）生活领域复合材料轻质高强、隔音隔热、减振降噪，可提高生活舒适性；复合材料抗冲击

3、与吸收冲击能量好，可用于航空、交通、抗震等领域，保障安全性；新型生物功能材料、人造器官可延长寿命，提高健康水平。第一章绪论(4)复合材料具体有哪些类型？四大基本材料：第一章绪论无机材料（水泥,玻璃,陶瓷）有机材料金属材料碳材料无机非金属基复合材料（陶瓷、水泥，等）聚合物基复合材料（树脂、橡胶，等）金属基复合材料（铝、镁、铜、钛及其合金，等）碳炭复合材料第一章绪论(4)复合材料具体有哪些类型？结构功能复合材料（增强材料：玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、晶须、金属、颗粒）功能复合材料（光学、电学、磁

4、学、热学、声学、生物、仿生，等等）第一章绪论(4)复合材料具体有哪些类型？1.2复合材料未来发展新领域2）纳米复合材料3）仿生复合材料1）多功能，机敏、智敏复合材料第一章绪论多功能，机敏、智敏复合材料1.2复合材料发展新领域智能服装:随心情起伏而变色变色机器人，30秒伪装第一章绪论多功能，机敏、智敏复合材料新型的可变色的聚合物基复合材料（聚丁二炔脂质体/两亲性聚合物)第一章绪论1.2复合材料发展新领域1.3基础理论、设计以及制备方法发展(1)复合材料基础理论包括：材料界面研究、材料可靠性研究(2)复合材料新的设计和制备方法

5、包括：新设计方法，如虚拟设计；新制备方法，如梯度复合、仿生制备等。第一章绪论★本课程考核方法：学习环节：平时测验+期末考试平时测验：1次/4周，总共4次计入总成绩占20%期末考试：开卷+闭卷，计入总成绩占70%实践环节：期末专题PPT报告计入总成绩占10%第一章绪论1、材料复合内涵与需求2、复合材料分类3、复合材料应用领域简要回顾:第二章材料的复合原理基本要求:了解：复合材料性质与一般规律。熟悉：材料的复合效应，材料的复合效果，复合材料的结构类型，复合材料的模型。重点:复合效应，复合材料结构类型，复合效果。难点:复合材料性

6、质与一般规律，复合材料的结构类型。1、什么是复合效果？2、复合效应的本质是什么？3、复合效应有哪些具体的类型？需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理1、什么是复合效果？将A、B两种材料复合起来，既能得到A组分的性能特征，又具有B组分的性能特征这样的一种效果，称为复合效果。需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理1、什么是复合效果？需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理纳米石墨烯导电、无法自支撑透明导电薄膜塑料薄膜透明、不导电1、什么是复合效果？需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理玻纤柔韧、强度高玻璃钢缠绕管

7、道：轻质、高强2、复合效应的本质是什么？复合效应本质上是组分A、B的性能，及两者间形成的界面性能，相互作用、相互补充，使得复合材料在其组分材料性能的基础上产生线性和非线性的特性。需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理2、复合效应的本质是什么？复合效应有正、有负，即不同组分复合后，有些性能得到提高，有些性能则可能出现降低甚至抵消的现象。需要了解的基本概念：第二章材料的复合原理3、复合效应有哪些类型？需要了解的基本概念：线性效应非线性效应平均效应相乘效应平行效应诱导效应相补效应共振效应相抵效应系统效应第二章材料的复合原

8、理2.1材料的复合效应：一、线性效应（1）平均效应（加合效应、混合效应）（并联模型）（串联模型）●●其中：PC为复合材料的某项性能；Φi为组分i的体积分数；Pi为组分i与对应的性能。第二章材料的复合原理2.1材料的复合效应：（并联模型）●适用对象:复合材料的密度、单向纤维复合材料的纵向杨氏模量、纵向泊松