复合材料分类发展及应用

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1、复合材料分类发展及应用摘要：合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维增强复合材料②夹层复合材料③细粒复合材料④混杂复合材料关键词：复合材料历史，分类，发展及应用，热塑性树脂基复合材料正文名词定义：结合两种或两种以上不同相的物质以物理方式结合而成，撷取各组成成分的优点，以构成需要Z结构材。这些材料也必须合于下列四样条件：a.必须由人类制造成（此有别于一些已存在于自然界中的天然复合材料，如木材）。b

2、.必须由两种或两种以上化性不同的物质所组成。c.每一组成物质均具冇三度空间的体积（因为由薄片相压或焊接所成者不屈此类）。d.必须具冇一些特殊的性质，而此种性质不是各个组成物质本來所有的。历史复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和己使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、

3、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。分类复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很人的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点乂分为：①纤维增强复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金屈等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具冇一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中

4、，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料屮构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混朵复合材料。例如：纳米复合材料复合材料由于其优良的综合性能，特别是其性能的可设计性被广泛应用于航空航天、国防、交通、体育等领域，纳米复合材料则是其中最具吸引力的部分，近年来发展很快，世界发达国家新材料发展的战略都把纳米复合材料的发展放到重要的位置。该研究方向主要包括纳米聚合物基复合材料、纳米碳管功

5、能复合材料、纳米钩铜复合材料。在纳米聚合物基复合材料方面，主要采用同向双螺杆挤出方法分散纳米粉体，分散水平达到纳米级，得到了性能符合设计要求的纳米复合材料。我们制备的纳米蒙脱土/PA6复合材料中，纳米蒙脱土的层间距为1.96nm,处于国内同类材料的领先水平（中国科学院为1.5〜1.7nm）,蒙脱土复合到尼龙基体中后完全剥离成为厚度1〜1.5nm的纳米微粒,其复合材料的耐温性能、阻隔性能、抗吸水性能均非常优秀，此材料已经实现了产业化；正在开发的纳米TiO2/聚丙烯复合材料具有优良的抗菌效果，纳米TiO2粉体在聚丙烯中分散达到60nni以下

6、，此项技术正在中报发明专利。由于纳米聚合物复合材料的成型工艺不同于普通的聚合物，本方向述积极开展新的成型方法研究，以促进纳米复合材料产业化的进行。碳纳米管是上个世纪九十年代初发现的一种新型的碳团簇类纤维材料，具冇许多特别优秀的性能。我们在碳纳米管取得的研究成果主要包括：1）大规模生产多壁碳纳米管的技术，牛产出的碳纳米管的质量处于世界先进水平，牛产成本也很低,为碳纳米管的工业应用创造了条件。2）开发了制造碳纳米管为电极材料的双电层大容量电容器的技术。3）开发了制造貝有软基底定向碳纳米管膜的技术。鸭铜复合材料具有良好的导电导热性、低的热膨胀

7、系数而被广泛地用作电接触材料、电子封装和热沉材料。采用纳米粉末制备的纳米餌铜复合材料具冇非常优越的物理力学性能，我们采用国际前沿的金屈复合盐溶液雾化干燥述原技术成功制备了纳米鹄铜复合粉体和纳米氮化鹄一铜复合粉体，冃前正在加紧其产业化应用研究。塑木复合材料塑木是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、大豆皮、花生壳、廿蔗渣、棉秸秆等低值生物质纤维为主原料，与塑料合成的一种复合材料。■卜它同时具备植物纤维和塑料的优点，适用范围广泛，儿乎可涵盖所有原木、塑料、塑钢、铝合金及其它类似复合材料的使用领域，同时也解决了塑料、木材行业废弃资源的再生利用问题。

8、其主要特点为：原料资源化、产品可塑化、使用环保化、成本经济化、回收再生化玻璃纤维口前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。由于高強度玻璃纤维性价比较高，因此增长率