复合材料基础知识培训ppt课件.ppt

《复合材料基础知识培训ppt课件.ppt》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、复合材料基础知识培训本次教学内容分为三个部分：第一部分复合材料的基本概念和基础知识第二部分复合材料制造与维修的相关知识第三部分复合材料的维修第一部分复合材料的基本概念和基础知识第一章复合材料的定义一、复合材料的定义定义：将两种或两种以上组织结构不同的物质，自然地或人为地构成性质不同的另一种多相材料称之为复合材料。二、常见复合材料举例自然形成的复合材料：第一部分复合材料的基本概念和基础知识——木材（各种树干）、竹子、各种植物的茎等人为加工的复合材料：——泥巴墙：将泥土涂在芦苇编织的网格上——混凝

2、土：石子、水泥、(钢筋)现代工业常用的先进的复合材料：——玻璃钢：玻璃纤维增强环氧树脂——芳纶纤维、硼纤维、碳纤维等增强树脂第一部分复合材料的基本概念和基础知识第二章复合材料的分类与简介复合材料主要由两部分组成：增强体+基体；其分类方法较多，其中最常用的是按基体和增强体类型分，如：－■颗粒增强复合材料；■夹层增强复合材料；■纤维（连续纤维和短纤维）增强复合材料；第一部分复合材料的基本概念和基础知识－■树脂基复合材料，■金属基复合材料，■陶瓷基复合材料，还有比较特殊的先进碳基复合材料：－■碳基复合材

3、料，表示方法为：C/C；第一部分复合材料的基本概念和基础知识一、颗粒增强复合材料将各种形状的增强颗粒嵌镶在基体中构成的多相材料。二、夹层复合材料1.夹层板复合材料，如三合板等。2.夹芯结构复合材料夹芯结构复合材料由两部分组成：面板+芯材面板：树脂基复合材料板、铝合金板、不锈钢板、钛合金板及高温合金板等。芯材：泡沫、波纹板、蜂窝芯等。第一部分复合材料的基本概念和基础知识△蜂窝结构的作用蜂窝结构其作用主要是减轻结构重量，提高结构的抗弯刚度。△蜂窝夹芯的材质及类型蜂窝夹芯是夹层复合材料中最常用的夹芯结构

4、，形状有六角形、菱形、矩形等。按制造材料不同，有铝蜂窝、芳纶纸蜂窝和玻璃布蜂窝等。第一部分复合材料的基本概念和基础知识三、纤维增强复合材料纤维增强复合材料所用纤维有玻璃纤维、碳纤维（石墨纤维）、芳纶纤维、硼纤维等。1.纤维增强原理■物质强度理论认为：材料的强度取决于物质的分子结构结构的完整性（杂质、位错、其它缺陷等）。第一部分复合材料的基本概念和基础知识2．纤维的种类与性能简介■碳纤维20世纪60年代,英国首先研制成功碳纤维，继而日本又以聚丙烯腈（PAN）为基础研制出PAN基碳纤维。飞机结构上主要采

5、用聚丙烯腈基碳纤维，此类碳纤维从性能上可分为高强度型、超高强度型、高模量型等。下表给出了典型碳纤维的品种与性能。第一部分复合材料的基本概念和基础知识表1-1—几种典型碳纤维性能数据纤维类型纤维性能高强度Ⅰ型高弹性模量Ⅱ高弹性模量Ⅲ高应变Ⅰ型密度（Kg/m3）1700~18001800~19001900~21001700~1800纤维直径(μm)7~87~88~95~8拉伸弹性模量(GPa)220~250340~380520~550240~270抗拉强度(Gpa)2.5~3.52.2~2.41.8~1.

6、94.0~4.7断裂延伸率(%)1.2~1.40.6~0.70.3~0.41.7~1.8电阻率(μΩ/m)15~189~106~7线胀系数(×10-6/℃)—0.5—0.7—0.6—0.5第一部分复合材料的基本概念和基础知识▲碳纤维的性能目前飞机上使用的复合材料以碳纤维/环氧树脂为代表，它具有比较高的比强度和比模量，可使飞机的结构重量大幅度下降。■芳纶纤维（Aramid）该纤维是美国杜邦（DUPONT）化学公司1968年推出的一种高强度、高模量和低密度的有机纤维。主要品种有：KevLar29、Kev

7、Lar129、KevLar49、KevLar149。（凯夫拉尔）前两种主要用作轮胎帘子线，后两种可用在飞机上。第一部分复合材料的基本概念和基础知识▲芳纶纤维的应用由于芳纶纤维的一系列优点，自70年代以来，很多机种的玻璃纤维复合材料已由芳纶纤维复合材料所取代，尤其是芳纶纤维与碳纤维混杂后，可以优势互补，使芳纶纤维的抗压强度提高一倍，碳纤维的冲击韧性提高一倍。第一部分复合材料的基本概念和基础知识■玻璃纤维玻璃纤维是应用最早最广的一种纤维，早在二十世纪30年代就在复合材料中获得应用。玻璃纤维通常有两种形

8、式，即长纤维和短纤维。这两种形式的纤维都可以用同一种方法制作。简单地说，其生产过程是将硅砂、石英、硼酸和其它成分（粘士、氟石等）干混后，经高温炉熔融，熔化后的液态玻璃通过漏丝板即形成玻璃纤维。第一部分复合材料的基本概念和基础知识▲玻璃纤维的性质玻璃纤维弹性模量比较低，价格低廉。玻璃纤维最常用的有“E”型和“S”型，前者主要用于“电子仪表板”，后者主要用于高强度结构。S—玻纤比E—玻纤相比，其抗压强度，抗拉强度，弹性模量略高，密度降低，更耐强酸，但成本较