精细化学品作业解读PPT课件

1、1如：玻璃纤维增强塑料、金属、陶瓷材料等。第1页/共19页 7.1 概述 7.2 增强材料 7.3 塑料基复合材料 7.4 橡胶基复合材料 7.5 金属基复合材料 7.6 陶瓷基复合材料 7.7 高性能复合材料的应用2第2页/共19页7.1.1 7.1.1 复合材料的命名和分类复合材料的命名和分类 复合材料是由两种或两种以上异质、异形、异性的材料复合而成的新型材料。复合材料基体材料 增强材料金属基：铝、镁、铜、钛及其合金 非金属基：合成树脂、橡胶、碳等3第3页/共19页 性能优良的复合材料常具有的特点：高比强度和比模量；抗疲劳性能好；减震性能好；高温性能好；破损安全性好；成型工艺好。47.1.

2、2 7.1.2 复合材料的组成和性能特点复合材料的组成和性能特点 复合材料是由基体、增强体和两者之间的界面组成的。复合材料的性能则取决于增强体与基体的比例以及三个组成部分的性能。第4页/共19页 1.玻璃纤维 2.碳纤维 3.硼纤维 4.陶瓷纤维 5.金属纤维 5 复增合材强体是指在料中起增加强度、改善性能作用的组分。第5页/共19页 晶须：由高纯度单晶生长而成的短纤维。其机械强度等于邻接原子间力。晶须的高度取向结构不仅使其具有高强度、高模量和高伸长率，而且还具有电、光、磁、介电、导电、超导电性质。6 1第6页/共19页7PMC的主要性能特点有：A.高比强度，高比模量；B.有可设计性，可改变基

3、体，改变增强材料，对铺层进行最优化设计使材料按所需的目的进行设计；C.热膨胀系数低，因而可制备尺寸精密、稳定的构件；D.耐腐蚀，耐疲劳。 1 塑料基复合材料（PMC）常用不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂和有机硅树脂作基体。第7页/共19页7.3.1 7.3.1 树脂基体树脂基体 基体的主要作用有：A.将纤维黏合成整体并使纤维位置固定，使载荷均匀；B.决定复合材料的一些性能；C.热决定复合材料的成型工艺方法及工艺参数的选择；D.保护纤维免受各种损伤。用于增强塑料复合材料的树脂主要有： 热固性树脂 热塑性树脂第8页/共19页 对聚合物基体的选择应遵循的原则：能够满足产品的使用需要对纤维有良好的润

4、湿性和黏结性容易操作低毒性，低刺激性价格合理9对聚合物基体的选择应遵循的原则：手糊成型：常压室温下操作；压力成型：加压、高温，适用于热塑性和热固性的PMC；缠绕成型：生产高性能PMC回转体；拉挤成型：高效生产PMC型材；编织法：制造特殊复合材料结构件。第9页/共19页 热固性树脂基体常作强度材料；热塑性树脂基体常作功能性材料；树脂用玻璃纤维增强后，强度、抗疲劳性、耐冲击性、热变形温度、抗蠕变功能提高，线膨胀系数下降。107.3.2 玻璃纤维增强塑料（玻璃纤维增强塑料（GFRP）如增强尼龙，若添加二硫化钼和聚乙烯粉，可代替有色金属制造轴承、齿轮等精密零件；增强苯乙烯塑料，可用于空调器叶片等。第1

5、0页/共19页 对基体树脂的基本要求。 成型方法：层压成型、纤维缠绕、加压成型等。 CFRP的特性：比强度和比模量高；挠曲强度和挠曲模量高；耐疲劳；热膨胀系数小；热导率大；耐磨擦；耐腐蚀和耐水性；耐热性好。7.3.3 碳纤维增强塑料（碳纤维增强塑料（CFRP）第11页/共19页 纤维增强橡胶和纤维增强塑料不同，它除了要具有轻质、高强度的性能以外，还需要考虑具有柔软和较强的弹性。 内部结构来说，橡胶分子链运动的自由度比塑料和金属大。 其代表制品：轮胎、皮带、软胶管、橡胶布等。 按功能可分为：强度部件、保护部件、保形部件。 原料：原料橡胶、助剂、增强用的帘子布等。 制备过程：混炼前，将助剂和经处理

6、的增强材料加入一起混炼；然后挤出、成型、硫化和修理，即得产品。12第12页/共19页 金属基复合材料是以金属为基体，以高强度的第二相为增强体复合而成的复合材料。 铝及铝合金。7.5.17.5.1 纤维增强金属纤维增强金属 金属与纤维 用于增强金属用的纤维主要有：碳纤维、硼纤维、氧化铝纤维和碳化硅纤维等。 纤维增强金属与纤维增强塑料。13第13页/共19页7.5.2 粒子增强金属粒子增强金属 细颗粒复合材料。 所用的增强体按基质材料的种类分为：14主要为碳化硅和氧化铝。第14页/共19页7.5.3 分散型强化金属分散型强化金属 类似于金属陶瓷，是在金属基质中掺入氧化物细粉，起到分散增强作用；要求

7、分散强化材料为质地坚硬的微细颗粒。7.5.4 金属包层复合材料金属包层复合材料 用物理或化学方法把不同金属加以组合。被包覆的材料成为母材，如铜、铝和不锈钢等；包覆的材料成为被覆材料，如金属上涂耐火无机保护膜。15第15页/共19页 精细陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀以及质量轻等很多优异性能，但其很容易受冲击（包括热与力学的作用）而被破坏。16有实用价值的几种纤维增强陶瓷：石墨纤维增强氧化锂、氧化铝和石英组成的低膨胀复盐 Li2O、Al2O3nSiO2 。碳纤维增强无定形二氧化硅。氧化锆纤维增强氧化锆。第16页/共19页 7.7.1 宇航工业宇航工业 烧蚀特性优异的石墨（或碳）-酚醛增强塑料，特别是碳纤维增强酚醛塑料因其廉价的