第四章第3節(jié)復(fù)合材料

1、第第3 3節(jié)節(jié) 復(fù)合材料復(fù)合材料第三節(jié)第三節(jié) 復(fù)合材料復(fù)合材料 材料材料 實(shí)例實(shí)例 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn)缺點(diǎn) 金屬材料金屬材料鋼鐵鋼鐵 無(wú)機(jī)非無(wú)機(jī)非 金屬材料金屬材料普通玻璃普通玻璃 有機(jī)合有機(jī)合 成材料成材料塑料塑料硬度大硬度大易加工易加工易被腐蝕易被腐蝕抗腐蝕抗腐蝕耐高溫耐高溫易破碎易破碎耐腐蝕耐腐蝕易老化易老化不耐高溫不耐高溫一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料1、概念、概念：將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特將兩種或兩種以上性質(zhì)不同的材料經(jīng)特殊加工而制成的材料稱(chēng)為復(fù)合材料。殊加工而制成的材料稱(chēng)為復(fù)合材料。 如：如：玻璃本身是易碎的脆性材料，由它制成的玻璃纖維卻異玻

2、璃本身是易碎的脆性材料，由它制成的玻璃纖維卻異常柔軟，具有很高的強(qiáng)度。常柔軟，具有很高的強(qiáng)度。除了普通玻璃纖維除了普通玻璃纖維( (主要成分為主要成分為SiOSiO2 2、A1A12 20 03 3、NaNa2 20 0等等) )外，還可以根據(jù)需要選用耐化學(xué)腐蝕、外，還可以根據(jù)需要選用耐化學(xué)腐蝕、耐高溫或強(qiáng)度高的特種玻璃纖維做玻璃鋼的增強(qiáng)體。耐高溫或強(qiáng)度高的特種玻璃纖維做玻璃鋼的增強(qiáng)體。在制造在制造玻璃鋼時(shí)，可以將玻璃纖維制成紗或織物加到合成樹(shù)脂中，玻璃鋼時(shí)，可以將玻璃纖維制成紗或織物加到合成樹(shù)脂中，也可以把玻璃纖維切成短纖維加到合成樹(shù)脂中。也可以把玻璃纖維切成短纖維加到合成樹(shù)脂中。玻璃鋼的強(qiáng)

3、玻璃鋼的強(qiáng)度可達(dá)到甚至超過(guò)合金鋼的強(qiáng)度，而密度只有鋼鐵的度可達(dá)到甚至超過(guò)合金鋼的強(qiáng)度，而密度只有鋼鐵的1 15 5左左右；同時(shí)，這種材料保持著較好的右；同時(shí)，這種材料保持著較好的耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性耐化學(xué)腐蝕性、電絕緣性和機(jī)械加工性能，而且又不像普通玻璃那樣硬脆。和機(jī)械加工性能，而且又不像普通玻璃那樣硬脆。一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料一、認(rèn)識(shí)復(fù)合材料復(fù)合材料復(fù)合材料性能性能基體材料的類(lèi)型基體材料的類(lèi)型增強(qiáng)體材料的化學(xué)組成增強(qiáng)體材料的化學(xué)組成金屬金屬 C C陶瓷陶瓷 SiOSiO2 2合成樹(shù)脂合成樹(shù)脂 SiOSiO2 2 AlAl2 2O O3 3MgOMgO合成樹(shù)脂合成樹(shù)脂 C C耐酸堿，化學(xué)穩(wěn)定性好強(qiáng)

4、耐酸堿，化學(xué)穩(wěn)定性好強(qiáng)度高，密度小，韌性好度高，密度小，韌性好強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，耐熱溫度低于耐熱溫度低于300300耐高溫，強(qiáng)度高，導(dǎo)電性耐高溫，強(qiáng)度高，導(dǎo)電性好，導(dǎo)熱性好好，導(dǎo)熱性好耐耐16001600以上的高溫，強(qiáng)度以上的高溫，強(qiáng)度高，密度小高，密度小預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)3 3、復(fù)合材料的性質(zhì)：、復(fù)合材料的性質(zhì)： 既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分既保持了原有材料的特點(diǎn)，又使各組分間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。間協(xié)同作用，形成了優(yōu)于原材料的特性。4 4、復(fù)合材料的分類(lèi)：、復(fù)合材料的分類(lèi)：顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料夾層增強(qiáng)復(fù)合材料夾層增強(qiáng)復(fù)合材料纖維增強(qiáng)復(fù)合

5、材料纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（1 1）按基體分類(lèi)）按基體分類(lèi)（2 2）按增強(qiáng)體的）按增強(qiáng)體的 形狀分類(lèi)形狀分類(lèi)樹(shù)脂基復(fù)合材料樹(shù)脂基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料1、玻璃鋼組成：組成：玻璃鋼是一種以玻璃纖維做增強(qiáng)體、玻璃鋼是一種以玻璃纖維做增強(qiáng)體、合成樹(shù)脂做基體的復(fù)合材料合成樹(shù)脂做基體的復(fù)合材料。玻璃本身是易碎的脆性材料，由它制成的玻璃纖維卻異常柔軟，具有很高的強(qiáng)度。二、形形色色的復(fù)合材料二、形形色色的復(fù)合材料（一）生產(chǎn)、生活中常用的復(fù)合材料（一）生產(chǎn)、生活中常用的復(fù)合材料玻璃鋼的用途：玻璃鋼的用途：已大量用于游樂(lè)車(chē)、水上滑梯、已大量用于游樂(lè)車(chē)、水上滑梯、運(yùn)輸罐、電話(huà)亭

6、、餐桌椅等產(chǎn)品的生產(chǎn)，這些產(chǎn)品運(yùn)輸罐、電話(huà)亭、餐桌椅等產(chǎn)品的生產(chǎn)，這些產(chǎn)品充分發(fā)揮了玻璃鋼重量輕、強(qiáng)度高、耐水、耐磨、充分發(fā)揮了玻璃鋼重量輕、強(qiáng)度高、耐水、耐磨、耐撞、產(chǎn)品美觀及制造方便等特點(diǎn)。玻璃鋼在排水耐撞、產(chǎn)品美觀及制造方便等特點(diǎn)。玻璃鋼在排水管道工程中也得到了廣泛的應(yīng)用。管道工程中也得到了廣泛的應(yīng)用。2 2、碳纖維碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料：增強(qiáng)復(fù)合材料：在合成樹(shù)脂的基體中加在合成樹(shù)脂的基體中加入了碳纖維入了碳纖維(carbon fiber)(carbon fiber)做增強(qiáng)體，具有韌性做增強(qiáng)體，具有韌性好、強(qiáng)度高而質(zhì)輕的特點(diǎn)。好、強(qiáng)度高而質(zhì)輕的特點(diǎn)。 用途：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于紡織機(jī)

7、械和化用途：碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料廣泛應(yīng)用于紡織機(jī)械和化 工機(jī)械以及醫(yī)學(xué)上人體組織中韌帶、高爾夫球工機(jī)械以及醫(yī)學(xué)上人體組織中韌帶、高爾夫球 桿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、釣魚(yú)竿、賽車(chē)、賽桿、網(wǎng)球拍、羽毛球拍、釣魚(yú)竿、賽車(chē)、賽 艇、滑雪板和沖浪板等的制造上。艇、滑雪板和沖浪板等的制造上。 增強(qiáng)體增強(qiáng)體:纖維纖維基體基體:金屬金屬（二）、（二）、航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料在火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)上，復(fù)合在火箭、導(dǎo)彈、衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)上，復(fù)合材料有著廣泛的應(yīng)用。材料有著廣泛的應(yīng)用。復(fù)合材料：復(fù)合材料：纖維是碳纖維、硼纖維、碳化硅纖維和氧化鋁纖維纖維是碳纖維、硼纖維

8、、碳化硅纖維和氧化鋁纖維等耐熱性能好的纖維，其中應(yīng)用最廣泛的是碳纖維等耐熱性能好的纖維，其中應(yīng)用最廣泛的是碳纖維金屬用得較多的是鋁、鎂、鈦等密度小的輕金屬金屬用得較多的是鋁、鎂、鈦等密度小的輕金屬優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：這些復(fù)合材料具有這些復(fù)合材料具有耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好、不吸濕和好、導(dǎo)熱性好、不吸濕和不易老化等優(yōu)點(diǎn)。不易老化等優(yōu)點(diǎn)。 認(rèn)識(shí)復(fù)合材料認(rèn)識(shí)復(fù)合材料 形形色色的復(fù)合材料形形色色的復(fù)合材料 玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂基復(fù)合材料基基 體體增強(qiáng)體增強(qiáng)體復(fù)合材料復(fù)合材料生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料生產(chǎn)生活中常

9、用的復(fù)合材料航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料目目標(biāo)標(biāo)檢檢測(cè)測(cè)1 1、某復(fù)合材料的基體是、某復(fù)合材料的基體是SiSi3 3N N4 4陶瓷，增強(qiáng)體是陶瓷，增強(qiáng)體是SiOSiO2 2纖維。則該復(fù)合材料可能具有的性能是纖維。則該復(fù)合材料可能具有的性能是( )( )A A、耐酸堿，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫，密度小，韌、耐酸堿，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐高溫，密度小，韌 性好性好B B、強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，不耐高溫、強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，不耐高溫C C、耐高溫，強(qiáng)度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，不易老化、耐高溫，

10、強(qiáng)度高，導(dǎo)電導(dǎo)熱性好，不易老化 D D、耐高溫，強(qiáng)度高，密度小，不耐酸堿腐蝕、耐高溫，強(qiáng)度高，密度小，不耐酸堿腐蝕目目標(biāo)標(biāo)檢檢測(cè)測(cè)2 2下列不屬于玻璃鋼具有的性能的是下列不屬于玻璃鋼具有的性能的是( )( ) A A易碎易碎 B B易燃易燃 C C耐水耐水 D D耐磨耐磨3 3、下列各項(xiàng)中不能用玻璃鋼制造的是、下列各項(xiàng)中不能用玻璃鋼制造的是( )( ) A A餐廳座椅餐廳座椅 B B、汽車(chē)窗玻璃、汽車(chē)窗玻璃 C C、廢水管道、廢水管道 D D垃圾桶垃圾桶4 4、下列復(fù)合材料的分類(lèi)中，有一種與其他三種不、下列復(fù)合材料的分類(lèi)中，有一種與其他三種不 同的一種是同的一種是( )( ) A A金屬基復(fù)合

11、材料金屬基復(fù)合材料 B B、樹(shù)脂基復(fù)合材料、樹(shù)脂基復(fù)合材料 C C顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料 D D絕緣基復(fù)合材料絕緣基復(fù)合材料目目標(biāo)標(biāo)檢檢測(cè)測(cè) 5 5航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是( )( ) A A仿生復(fù)合材料仿生復(fù)合材料 B B陶瓷和纖維復(fù)合而成的材料陶瓷和纖維復(fù)合而成的材料 C C納米復(fù)合材料納米復(fù)合材料 D D分子復(fù)合材料分子復(fù)合材料6 6飛機(jī)、火箭的機(jī)翼和機(jī)身以及導(dǎo)彈的殼體、飛機(jī)、火箭的機(jī)翼和機(jī)身以及導(dǎo)彈的殼體、 尾翼中的復(fù)合材料是尾翼中的復(fù)合材料是( )( ) A. A.金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料 B. B.樹(shù)脂基復(fù)合材料樹(shù)脂基復(fù)合材料 C. C.絕緣基復(fù)合材料絕緣基復(fù)合材料 D. D.智能復(fù)合材料智能復(fù)合材料 7 7纖維復(fù)合材料中的增強(qiáng)體為纖維狀，其中應(yīng)用纖維復(fù)合材料中的增強(qiáng)體為纖維狀，其中應(yīng)用比較廣泛的有碳纖維、玻璃纖維等。對(duì)纖維的說(shuō)比較廣泛的有碳纖維、玻璃纖維等。對(duì)纖維的說(shuō)法不正確的是法不正確的是( )( ) A A玻璃可以在一定條件下拉成極細(xì)的絲，可玻璃可以在一定條件