機(jī)械加工復(fù)合材料課件

1、第九章第九章 復(fù)合材料復(fù)合材料復(fù)合材料的定義和分類復(fù)合材料的定義和分類復(fù)合材料的性能特點(diǎn)復(fù)合材料的性能特點(diǎn)塑料基復(fù)合材料的應(yīng)用塑料基復(fù)合材料的應(yīng)用一一 復(fù)合材料復(fù)合材料定義：將兩種或者兩種以上的材料用人工方法合成的定義：將兩種或者兩種以上的材料用人工方法合成的多相材料，既保持組成材料的特性又具有組合后的新多相材料，既保持組成材料的特性又具有組合后的新特性，這種材料稱為復(fù)合材料。特性，這種材料稱為復(fù)合材料。 復(fù)合材料的分類復(fù)合材料的分類按照基體來分按照基體來分非金屬基復(fù)合材料非金屬基復(fù)合材料：如樹脂基復(fù)合材料、橡膠基復(fù)合材料、：如樹脂基復(fù)合材料、橡膠基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料等陶瓷基復(fù)合材料等金

2、屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料：鋁基復(fù)合材料、鈦基復(fù)合材料、銅基復(fù)：鋁基復(fù)合材料、鈦基復(fù)合材料、銅基復(fù)合材料。合材料。 按照增強(qiáng)相的形態(tài)來分類按照增強(qiáng)相的形態(tài)來分類 纖維增強(qiáng)復(fù)合材料纖維增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料疊層復(fù)合材料疊層復(fù)合材料 復(fù)合材料的性能復(fù)合材料的性能1 比強(qiáng)度和比模量高比強(qiáng)度和比模量高2 2 抗疲勞和破斷安全性能好抗疲勞和破斷安全性能好 復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度較高復(fù)合材料的疲勞強(qiáng)度較高; ;破壞安全性能好破壞安全性能好3 3 高溫性能優(yōu)良高溫性能優(yōu)良提高基體材料的使用溫度和高溫強(qiáng)度和模量提高基體材料的使用溫度和高溫強(qiáng)度和模量4 4 減振性能好減振性能好 避免構(gòu)件在工作

3、狀態(tài)下產(chǎn)生共振；另外復(fù)合材料的吸振性能避免構(gòu)件在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振；另外復(fù)合材料的吸振性能好。好。 四四 復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料復(fù)合材料中的增強(qiáng)材料 1 1 增強(qiáng)纖維：增強(qiáng)纖維： （1 1）玻璃纖維）玻璃纖維 ： （2 2）碳纖維：）碳纖維： （3 3）硼纖維）硼纖維 （4 4）芳綸纖維（）芳綸纖維（KevlerKevler纖維）纖維） （5 5）碳）碳 化硅纖維：（陶瓷纖維）化硅纖維：（陶瓷纖維） 2 增強(qiáng)顆粒：增強(qiáng)顆粒： AlAl2 2O O3 3 SiC Si SiC Si3 3N N4 4 WC TiC B WC TiC B4 4C C和石墨等和石墨等 五五 常用的復(fù)合材料常用的復(fù)合材料

4、塑料基復(fù)合材料塑料基復(fù)合材料 （1 1）玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）玻璃纖維增強(qiáng)塑料（玻璃鋼）： 性能特點(diǎn)（綜合）：高強(qiáng)度、高的沖擊韌性、良好的性能特點(diǎn)（綜合）：高強(qiáng)度、高的沖擊韌性、良好的低溫性能；低的熱膨脹系數(shù)、絕緣、絕熱性、耐腐蝕，低溫性能；低的熱膨脹系數(shù)、絕緣、絕熱性、耐腐蝕，防磁，微波穿透性好，吸水性低。防磁，微波穿透性好，吸水性低。應(yīng)用：用于制造要求自重輕的受力構(gòu)件、要求無磁性、絕緣應(yīng)用：用于制造要求自重輕的受力構(gòu)件、要求無磁性、絕緣性、耐腐蝕性的零件，如航天和航空工業(yè)中的性、耐腐蝕性的零件，如航天和航空工業(yè)中的雷達(dá)罩雷達(dá)罩、直升、直升飛機(jī)的機(jī)身，制造飛機(jī)的機(jī)身，制造輕型船、艦和賽艇

5、輕型船、艦和賽艇等，制造等，制造冷卻塔冷卻塔，代替，代替不銹鋼制造一些容器和管道等。不銹鋼制造一些容器和管道等。 纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料 （ 硼纖維增強(qiáng)鋁基符合材料）硼纖維增強(qiáng)鋁基符合材料）組成：硼纖維鋁組成：硼纖維鋁性能特點(diǎn)：高的拉伸模量、高橫向模量、高的抗壓強(qiáng)度、性能特點(diǎn)：高的拉伸模量、高橫向模量、高的抗壓強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度以及比強(qiáng)度。剪切強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度以及比強(qiáng)度。應(yīng)用：飛機(jī)和航天器的應(yīng)用：飛機(jī)和航天器的蒙皮、長(zhǎng)梁蒙皮、長(zhǎng)梁和和航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片。金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料SiCSiC顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料：性能優(yōu)異，用于制造衛(wèi)星支架：

6、性能優(yōu)異，用于制造衛(wèi)星支架等；民用上，已用于汽車的驅(qū)動(dòng)軸、剎車盤、發(fā)動(dòng)機(jī)的缸等；民用上，已用于汽車的驅(qū)動(dòng)軸、剎車盤、發(fā)動(dòng)機(jī)的缸套、活塞和連桿等套、活塞和連桿等 金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料（2 2）顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料）顆粒增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料特點(diǎn)：與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料特點(diǎn)：與纖維增強(qiáng)復(fù)合材料相比，顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，已在汽車等民用工業(yè)中應(yīng)用。的工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格便宜，已在汽車等民用工業(yè)中應(yīng)用。 金屬基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料彌散強(qiáng)化鋁彌散強(qiáng)化鋁：（燒結(jié)鋁）：（燒結(jié)鋁）制備方法：采用氧化法燒結(jié)制備方法：采用氧化法燒結(jié) 特點(diǎn)：高溫強(qiáng)度高，特點(diǎn)：高溫強(qiáng)度高，300300500500度，強(qiáng)度高于任一種鋁合度