材料科学基础 教学课件 作者 王章忠 第十五章　复 合 材 料.pptx

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1、第十五章　复合材料第一节　概　　述第二节　复合材料的增强机理第三节　复合材料性能特点第四节　复合材料简介第一节　概　　述一、复合材料定义二、复合材料分类三、复合材料的命名一、复合材料定义二、复合材料分类(一)根据材料的主要性能与作用分类(二)根据基体的不同分类(三)根据增强材料形态分类(一)根据材料的主要性能与作用分类(二)根据基体的不同分类(三)根据增强材料形态分类图15-1　　复合材料的形态示意图三、复合材料的命名(1)以基体为主命名。(2)以增强体为主命名。(3)基体和增强体并用命名。第二节　复合材料

2、的增强机理一、复合材料的组成二、复合材料的工艺三、复合材料增强机制一、复合材料的组成二、复合材料的工艺1.复合材料的加工成型工艺主要特点2.对复合材料的成型工艺方法的要求1.复合材料的加工成型工艺主要特点2.对复合材料的成型工艺方法的要求三、复合材料增强机制(一)颗粒增强型复合材料的增强机制(二)纤维增强复合材料的增强机制(一)颗粒增强型复合材料的增强机制(二)纤维增强复合材料的增强机制第三节　复合材料性能特点一、材料性能的可设计性二、材料与元件的统一性三、力学性能特点四、物理及化学性能特点五、工艺性能特点

3、一、材料性能的可设计性二、材料与元件的统一性三、力学性能特点1.轻质高强　比强度(强度/密度)和比模量(弹性模量/密度)是材料承载能力的重要指标。2.良好的抗疲劳性能　复合材料基体中密布着大量的纤维，疲劳断裂时纤维与基体界面能够阻止疲劳裂纹扩展并改变裂纹扩展方向，故复合材料的疲劳强度通常都很高。3.优良的耐高温性能　陶瓷增强纤维一般都有较高的弹性模量、熔点和高温强度(表15-2)，其中玻璃纤维增强树脂复合材料可工作到200～300℃。4.减振能力好　构件的自振动频率与结构有关，且与材料比模量的平方根成正比。

4、三、力学性能特点5.断裂安全性高　纤维增强复合材料每平方厘米界面上有成千上万根相互隔离的细纤维，当材料过载而有少数纤维断裂时，载荷随即迅速重新分配到未破坏纤维上，不至造成构件的瞬间完全丧失承载能力而断裂，故工作安全性高。1.轻质高强表15-1　部分复合材料的强度性能比较2.良好的抗疲劳性能3.优良的耐高温性能表15-2　各种陶瓷纤维材料的熔点4.减振能力好5.断裂安全性高四、物理及化学性能特点五、工艺性能特点第四节　复合材料简介一、树脂基复合材料二、金属基复合材料三、陶瓷基复合材料四、其他类型复合材料一、树

5、脂基复合材料(一)热固性树脂基复合材料(二)热塑性树脂基复合材料(一)热固性树脂基复合材料表15-3　热固性玻璃钢的性能(二)热塑性树脂基复合材料表15-?4　热塑性玻璃钢的性能二、金属基复合材料(一)长纤维增强金属基复合材料(二)短纤维及晶须增强金属基复合材料(一)长纤维增强金属基复合材料(二)短纤维及晶须增强金属基复合材料三、陶瓷基复合材料(一)纤维增强陶瓷基复合材料(二)颗粒增强陶瓷基复合材料(一)纤维增强陶瓷基复合材料表15-5　陶瓷经碳化硅纤维增强前后的性能比较(二)颗粒增强陶瓷基复合材料四、其他

6、类型复合材料(一)碳/碳复合材料(二)夹层复合材料(一)碳/碳复合材料(二)夹层复合材料