复合材料概论教学课件PPT.ppt
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1、吉林化工学院材料科学与工程学院电子课件课程名称:复合材料教师姓名:陈连发 授课对象:材料化学 授课学时:32 选用教材:复合材料概论-哈工大 2主要参考资料主要参考资料1、复合材料大全、复合材料大全-沃丁柱,科学出版社,沃丁柱,科学出版社,2001;2、复合材料、复合材料-吴人洁(天津大学出版社吴人洁(天津大学出版社,2000)3、先进复合材料、先进复合材料-鲁鲁 云云 朱世杰朱世杰 马鸣图马鸣图 (机械工业已出(机械工业已出版社版社,2004)使用教材:使用教材:复合材料概论复合材料概论-王荣国王荣国 武卫莉等(哈尔滨工武卫莉等(哈尔滨工业大学出版社,业大学出版社,2008)3 常思考,教学
2、互动,多查资料常思考,教学互动,多查资料; 考核办法:平时考核办法:平时30%,期终考试,期终考试70%; 基础基础70,点名,点名+5,缺席,缺席-10; 奖励:回答问题奖励:回答问题+1,专题报告,专题报告+30; 课代表(课代表(+10分);分);41.1 复合材料的发展概况复合材料的发展概况假舆马者,非利足也,而致千里。假舟辑者,非能水也,而假舆马者,非利足也,而致千里。假舟辑者,非能水也,而绝江河。君子生非异也,绝江河。君子生非异也,善假于物也善假于物也。-荀子荀子.劝学劝学工欲善其事,必先利其器。工欲善其事,必先利其器。-论语论语卫灵公卫灵公 材料是社会进步的基础材料是社会进步的基
3、础石器时代石器时代青铜器时代青铜器时代铁器时代铁器时代信息时代信息时代5渐渐地,人们发现传统的单相材料已经不能满足实际需求,渐渐地,人们发现传统的单相材料已经不能满足实际需求,于是出现了多相材料的复合化,即复合材料:于是出现了多相材料的复合化,即复合材料:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料。组合而成的一种多相固体材料。定义:定义:特征:特征:微观上是非均相材料,组分间有明显的界面;微观上是非均相材料,组分间有明显的界面;组分材料性能差距很大;组分材料性能差距很大;组分复合后材料的性能有较大改进。组分复合后材料的性能有较大改
4、进。6材料的优缺点组合示意图材料的优缺点组合示意图7泥土和草的复合泥土和草的复合钢筋混凝土的钢筋混凝土的发明发明复合材料无所不在!复合材料无所不在!混凝土抗拉不抗压,混凝土抗拉不抗压,1/108树木树木贝壳贝壳9同学们还能举出哪些复合同学们还能举出哪些复合材料的例子?材料的例子?10玻璃纤维绳玻璃纤维绳碳碳纤纤维维绳绳陶瓷刀具陶瓷刀具坦克坦克导弹导弹11(1)强调基体时强调基体时以基体材料的名称为主。如树脂基复合以基体材料的名称为主。如树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料等。(2)强调增强体时强调增强体时以增强体材料的名称为主。如玻璃纤以增强体
5、材料的名称为主。如玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、陶瓷颗粒增强复合材料等。复合材料等。(3)基体材料基体材料名称与名称与增强体材料增强体材料并用。这种命名方法常并用。这种命名方法常用来表示某一种用来表示某一种具体的复合材料具体的复合材料,习惯上把,习惯上把增强体材料增强体材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面的名称放在前面,基体材料的名称放在后面。1.2 复合材料的命名复合材料的命名12例如:例如:“玻璃纤维增强环氧树脂复合材料玻璃纤维增强环氧树脂复合材料”,或简称为,或简称为“玻璃纤维玻璃纤维/环氧树脂复合材料环氧树脂复合材料或或
6、玻璃纤维玻璃纤维/环氧环氧”。而我国则常。而我国则常把这类复合材料通称为把这类复合材料通称为“玻璃钢玻璃钢”。碳纤维和金属基体构成的碳纤维和金属基体构成的复合材料叫复合材料叫“金属基复合材料金属基复合材料”,也可写为,也可写为“碳金属复合材碳金属复合材料料”。碳纤维和碳构成的复合材料叫。碳纤维和碳构成的复合材料叫“碳碳复合材料碳碳复合材料”。 国外还常用国外还常用来表示,如来表示,如MMC(Metal Matrix Composite)表示金属基复合材料,表示金属基复合材料,FRP(Fiber Reinforced Plastics)表示纤维增强塑料,而玻璃纤维表示纤维增强塑料,而玻璃纤维/环
7、氧则表示为环氧则表示为GF/Epoxy, 或或G/Ep(G-Ep)13复合材料常见的复合材料常见的有以下几种:有以下几种:一、按一、按增强材料形态增强材料形态分为以下三类分为以下三类1、纤维纤维增强复合材料:增强复合材料: a.连续连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;位于复合材料的边界处; b.非连续非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料中;体材料中;1.3 复合材料的分类复合材料的分类142、颗粒颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中;增强复合材料
8、:微小颗粒状增强材料分散在基体中;3、板状板状增强体、编织复合材料:以增强体、编织复合材料:以平面二维平面二维或或立体三维物立体三维物为增强材料与基体复合而成。为增强材料与基体复合而成。其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体 15复合材料结构示意图复合材料结构示意图a)层叠复合层叠复合 b)连续纤维复合连续纤维复合 c)细粒复合细粒复合 d)短切纤维复合短切纤维复合16增强复合材料增强复合材料纤维增强复合材料分为以下五种:纤维增强复合材料分为以下五种: 复合材料;复合材料; 复合材料;复合材料; (芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、聚烯烃(
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