梯复合材料学习教案

1、会计学1梯复合材料梯复合材料(f h ci lio)第一页，共39页。竹子竹子(zh zi)竹节中纤维素含量变化竹节中纤维素含量变化第2页/共39页第二页，共39页。第3页/共39页第三页，共39页。挑战，即使足采用陶瓷或金属复合材料，由于两者的热膨胀系数的差异，在高温使用时也会产生巨大的热应力，导致在材料表层出现剥落或龟裂，使材料失效。第4页/共39页第四页，共39页。第5页/共39页第五页，共39页。料。料。第6页/共39页第六页，共39页。第7页/共39页第七页，共39页。金属陶瓷金属非金属陶瓷陶瓷非金属塑料陶瓷非金属金属/金属梯度(t d)功能材料组合(zh)方式上分第8页/共39页第

2、八页，共39页。、组成变化上分： （1）梯度功能整体型(从一侧到另一侧组成梯度变化) （2）梯度功能涂履型(涂层(t cn)的组成梯度变化) （3）梯度功能连接型(粘接接缝的组成梯度变化) 、功能上分： （1）热防护梯度功能材料 （2）折射率梯度功能材料第9页/共39页第九页，共39页。材料混杂材料复合材料梯度材料设计思想分子、原子级水平合金化组分优点的复合特殊功能为目标组织结构0.1nm-0.1m0.1m-1m10nm-10mm结合方式化学键、物理键分子间力分子间力/物理键/化学键微观组织均质/非均质非均质均质/非均质宏观组织均质均质非均质功能一致一致梯度化第10页/共39页第十页，共39页

3、。第11页/共39页第十一页，共39页。通过粉末混合烧结形成通过粉末混合烧结形成(xngchng)的的FGM结构结构示意图示意图第12页/共39页第十二页，共39页。粉末冶金(fn m y jn)法按其成型工艺可分为直接(zhji)填充法喷射(pnsh)积层法薄膜叠层法离心积层法粉浆浇注法第13页/共39页第十三页，共39页。 此法虽工艺此法虽工艺(gngy)简便，但其成分分布简便，但其成分分布只能是阶梯式的。只能是阶梯式的。第14页/共39页第十四页，共39页。该工艺的最大特点是：可连续改变粉末该工艺的最大特点是：可连续改变粉末(fnm)积层的组成，控制精度高，是很有发积层的组成，控制精度高

4、，是很有发展前途的梯度基层法。展前途的梯度基层法。第15页/共39页第十五页，共39页。第16页/共39页第十六页，共39页。第17页/共39页第十七页，共39页。第18页/共39页第十八页，共39页。第19页/共39页第十九页，共39页。CVD工艺工艺(gngy)原理图原理图第20页/共39页第二十页，共39页。PVD镀膜器件镀膜器件(qjin)第21页/共39页第二十一页，共39页。激光熔覆将材料激光熔覆将材料(cilio)A合金化到材料合金化到材料(cilio)B制备制备FGM示意图示意图第22页/共39页第二十二页，共39页。自蔓延高温自蔓延高温(gown)合成合成自蔓延合成材料自蔓延

5、合成材料第23页/共39页第二十三页，共39页。第24页/共39页第二十四页，共39页。第25页/共39页第二十五页，共39页。第26页/共39页第二十六页，共39页。第27页/共39页第二十七页，共39页。第28页/共39页第二十八页，共39页。发现号航天飞机发现号航天飞机(hngtinfij)的陶瓷热防护盔甲的陶瓷热防护盔甲第29页/共39页第二十九页，共39页。2003年年2月月1日，日，“哥伦比亚哥伦比亚”号航天飞机爆炸，原因就是这架号航天飞机爆炸，原因就是这架航天飞机左翼在起飞时遭到从燃料箱上脱落的泡沫绝缘材料航天飞机左翼在起飞时遭到从燃料箱上脱落的泡沫绝缘材料撞击，造成机体表面隔热

6、保护层出现了大面积松动和破损，撞击，造成机体表面隔热保护层出现了大面积松动和破损，形成可让形成可让“热气热气(r q)进入的空洞进入的空洞”，返航途中因超高温空气，返航途中因超高温空气入侵而彻底解体。入侵而彻底解体。起飞时燃料箱上的脱落起飞时燃料箱上的脱落(tulu)物击中机翼物击中机翼飞机的左翼飞机的左翼(zuy)上有两条清晰的裂纹上有两条清晰的裂纹 第30页/共39页第三十页，共39页。设计设计(shj)梯度热防护功能材料梯度热防护功能材料第31页/共39页第三十一页，共39页。航空母舰航空母舰(hngkngmjin)甲板甲板第32页/共39页第三十二页，共39页。柴油机活塞柴油机活塞(husi)头头汽油机活塞头汽油机活塞头第33页/共39页第三十三页，共39页。核反应堆核反应堆(hfnyngdu)第34页/共39页第三十四页，共39页。梯度梯度(t d)折射透镜折射透镜棒透镜棒透镜第35页/共39页第三十五页，共39页。梯度功能材料梯度功能材料(cilio)制成的人造牙制成的人