复合材料第12讲1

《复合材料第12讲1》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、功能复合材料复合材料按使用目的可分为两类:结构复合材料和功能复合材料功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料，如导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸声、摩擦、吸波、屏蔽、阻燃、防热、隔热等功能复合材料。功能复合材料主要由功能体和基体组成，或由两种(或两种以上)功能体组成。在单一功能体的复合材料中，其功能性质虽然由功能体提供，但基体不仅起到粘结和赋形作用，同时也会对复合材料整体的物理性能有影响。多元功能体的复合材料可以具有多种功能，同时还有可能由于产生复合效应而出现新的功能。因此，多功能复合材料成为功能复合材料的发展方向。金属基复合材料非金属

2、基复合材料功能复合材料高聚物基复合材料陶瓷基复合材料树脂基复合材料橡胶基复合材料热固性树脂基复合材料热塑性树脂基复合材料基体不同功能特性磁功能复合材料电功能复合材料光功能复合材料热功能复合材料摩擦功能复合材料阻尼功能复合材料防弹功能复合材料辐射功能复合材料功能复合材料的主要类型功能特征主要类型用途磁功能复合材料屏蔽复合材料吸波复合材料透波复合材料柔韧磁体、磁记录隐身材料雷达罩、天线罩导电复合材料聚合物基导电复合材料本征导电聚合物材料压电复合材料陶瓷基导电复合材料水泥基导电复合材料金属基导电复合材料导电纳米复合材料超导复合材料屏蔽防静电、开关压电传感器高压绝缘建

3、筑物绝缘高强、耐热导电材料锂电池医用核磁成像技术减少电磁波对信息系统的干扰、减弱电磁波对人体健康的损害。吸收或衰减入射的电磁波，使其因干涉而消失或将其电磁能转换为其他形式的能量。功能特征主要类型用途光功能复合材料透光复合材料光传导复合材料发光复合材料光致变色复合材料感光复合材料光电转换复合材料光记录复合材料农用温室顶板光纤传感器荧光显示板变色眼镜光刻胶光电导摄像管光学存储器热功能复合材料烧蚀防热复合材料热适应复合材料阻燃复合材料固体火箭发动机喷管半导体支撑板车、船、飞行器等内装饰材料(1)应用面宽根据需要可设计与制备出不同功能的复合材料，以满足现代科学技术发展

4、的需求。(2)研制周期短一种结构材料从研究到应用，一般需要10-15年左石，甚至更长，而功能复合材料的研制周期要短得多。功能复合材料的特点(3)附加值高单位质量的价格与利润远远高于结构复合材料(4)小批量，多品种功能复合材料很少有大批量，但品种需求多。(5)适于特殊用途在不少场合，功能复合材料有着其他材料无法比拟的使用特性。功能复合材料的复合效应材料在复合后所得的复合材料，依据其产生复合效应的特征，可分为两大类：一类复合效应为线性效应；另一类则为非线性效应。在这两类复合效应中，又可以显示出不同的特征。平均效应　　　　　　　　相乘效应平行效应　　　　　　　　诱导

5、效应相补效应　　　　　　　　共振效应相抵效应　　　　　　　　系统效应线性效应非线性效应复合效应不同复合效应的类别下表列出了不同复合效应的类别。功能复合材料的设计复合材料的最大特点在于它的可设计性。因此，在给定的性能要求、使用环境及经济条件限制的前提下，从材料的选择途径和工艺结构途径上进行设计。例如，利用线性效应的混合法则，通过合理铺设可以设计出某一温度区间膨胀系数为零或接近于零的构件。又如XY平面是压电，XZ平面呈电致发光性，通过铺层设计可以得到YZ平面压致发光的复合材料。另外，模仿生物体中的纤维和基体的合理分布，通过数据库和计算机辅助设计可望设计出性能优良的

6、仿生功能材料。磁性复合材料磁性复合材料(Magneticcompositematerials)是以高聚物或软金属为基体与磁性材料复合而成的一类材料。由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有相应的软磁和硬磁复合材料。此外，强磁性(铁磁性和亚铁磁性)细微颗粒涂覆在高聚物材料带上或金属盘上形成磁带或磁盘用于磁记录，也是一类非常重要的磁性复合材料，又如与液体混合形成磁流体等。永磁复合材料典型的永磁材料包括永磁铁氧体、铝镍钴以及稀土永磁材料。一般情况下，永磁材料的密度较高，脆而硬，不易加工成复杂的形状。但是，制成高聚物基或软金属基复合材料后，上述难加工的缺点可得到克服。永

7、磁复合材料的功能组元是磁性粉末，高聚物和软金属起到粘结剂的作用。其中，高聚物使用较为普遍，常用的有环氧树脂、尼龙和橡胶等材料。永磁复合材料的制造方法常采用模压、注塑、挤压等工艺技术。对于软金属粘结工艺来说，由于它较为复杂，因此除磁体要求在较高温度下(＞200℃)使用外，很少采用这种金属基复合磁体。很显然，与高密度的金属磁体或陶瓷磁体(铁氧体)相比，复合磁体的优良加工性能是以牺牲一部分磁性能为代价的。非磁性基体及非磁性相的比例直接影响到材料的饱和磁化强度及剩余磁化强度，它可用下述关系式来表达：其中，Mr为复合磁体的剩余磁化强度；Ms为磁性组元的饱和磁化强度；为

8、复合磁体密度；o为磁性组元的理论密度