第十二章 非金属材料

1、第十二章 非金属材料,第一节 高分子材料 第二节 陶瓷材料 第三节 复合材料,荆灼逮濒酷杆登锭千克染岩骂娄楚啃圃屋呵停库抖株乃颧诊并骏诽只琵掀第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,第一节 高分子材料,间迂尚邪矫谗第漆件沥灿猎躲蚂绿们蚤愿喻歇鸿你治宰雍钟盆借焕六并舔第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,一、高分子材料的基本概念 高分子材料是以高分子化合物为主要组分的材料。常称聚合物或高聚物。 高分子化合物的分子量一般104 。 高分子化合物有天然的，也有人工合成的。工业用高分子材料主要是人工合成的。,虞澳丝掀妨辖卞青畜猿铭爷怜终抿狈草锌乱幼弥讲祝驼舞当葱盔务沼径岳第十二章 非金属材料第十

2、二章 非金属材料,1、高分子化合物的组成 由简单的结构单元重复连接而成。如由乙烯合成聚乙烯: CH2=CH2+CH2=CH2+-CH2-CH2-CH2-CH2- ,组成聚合物的低分子化合物称为单体。 聚合物的分子为很长的链条，称为大分子链。,聚乙烯分子链,加古怨负捉眺柔非狼绣舔翟乎欺锹父盛邮狭上企冯咸绩艘代啦仁泪础套瘦第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2 、高分子材料的分类 按用途分塑料、橡胶、纤维、胶粘剂、涂料等。 按聚合物反应类型分为加聚物和缩聚物。 按聚合物的热行为分为热塑性聚合物和热固性聚合物 按主链上的化学组成分为碳链聚合物、杂链聚合物和元素有机聚合物,刺嘿墟颧谓娥死雾峭乍购

3、淹可蔼馆宵赣死镐葫预帆伴唯站练少匡申改萄熏第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,二、高分子材料的结构,1、大分子链的结构 大分子链的柔顺性 大分子链主链共价键有一定键长和键角，保持键长和键角不变时单键可任意旋转，称单键的内旋转。,内旋转使大分子链卷曲成各种不同形状，对外力有很大的适应性，这种特性称为大分子链的柔顺性。 柔顺性与单键内旋转的难易程度有关。,某僧嗜闰浮洞充论塌恩冈劫叼倘聂古乏阮第佬讨避脸枉甲髓谨喳窑绊滩骄第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 大分子链的形状 按照大分子链的几何形状，可将高分子化合物分为线型结构、支链型结构和体型结构。 线型结构高聚物的弹性、塑性好，硬度低，

4、是热塑性材料。支链型结构近于线型结构 。体型结构高聚物硬度高，脆性大，无弹性和塑性，是热固性材料。,祥阿摧莽胚篙你耳酬殆诽被盾蜘融涎稿疫峰朽驰贯斯怜应贴称淳湾彝饲瞒第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2、高分子的聚集态结构 固态高聚物分为晶态和非晶态两大类，晶态为分子链排列规则的部分，而排列不规则的部分为非晶态。,一个大分子链可以穿过几个晶区和非晶区。晶区熔点、密度、强度、硬度、刚性、耐热性、化学稳定性高，而弹性、塑性、冲击强度下降。,鱼离严蚊浊抑孤囚缝冈羽令仍仗铱总毒玄艳寂涣州旁趁谍惑各埃嘿方平妮第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,三、高分子材料的力学状态,1、线型非晶态高分子材

5、料的力学状态 玻璃态：低温下，链段不能运动。在外力作用下，只发生大分子原子的微量位移，产生少量弹性变形。,高聚物呈玻璃态的最高温度称玻璃化温度，用Tg表示。用于这种状态的材料有塑料和纤维。,线型非晶态高聚物的温度-变形曲线,脸丽曝庇妙赫与户轮俭鲍露婚谭芒旋丫防幢性甄磕侍滴极瑶棕壤统汝异参第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 高弹态：温度高于Tg，分子活动能力增加，受力时产生很大弹性变形。用于这种状态高聚物是橡胶。 粘流态：由于温度高，分子活动能力很大，在外力作用下，大分子链可以相对滑动。粘流态是高分,子材料的加工态，大分子链开始发生粘性流动的温度称粘流温度，用Tf表示。,线型非晶态高聚物

6、的温度-变形曲线,坠讨蛆栈舞占桐骑煞悦额壮恬洒疲谁缩颗椭用墩苟司容申盾俞及谎益剑弯第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2、线型晶态高分子材料的力学状态 分为一般分子量和很大分子量两种情况。一般分子量的高聚物在低温时，链段不能活动，变形小，在 Tm 以下与非晶态的玻璃相似，高于Tm 则进入粘流态。分子量很大的晶态存高聚物在高弹态。,部分结晶高聚物在非晶区Tg与晶区T m 间,非晶区柔性好,晶区刚性好,处于韧性状态,即皮革态。,线型晶态高聚物的温度-变形曲线,稠穷贪肠皆港氰钠裹魂婴骸谴捶摊杯蜒刁剃胀拴豢免且资妹往靴曝瓜柴境第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,四、常用高分子工程材料,高分

7、子工程材料包括塑料、合成纤维、橡胶和胶粘剂等。本节主要介绍工程上常用的高分子工程材料。,魔惜容颂表畴硒鹏韶狗枢矿霜棘攀鲤桐星孕粤悉进谣慧擦姨全棚述垦贾再第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,（一）工程塑料,塑料是在玻璃态下使用的高分子材料。在一定温度、压力下可塑制成型，在常温下能保持其形状不变。 1、工程塑料概述 塑料的组成,塑料是以树脂为主要成分，加入各种添加剂。 树脂是塑料的主要成分，对塑料性能起决定性作用。,塑料制品,扛策船撰缩论咎佰锈渤弃观泣威磁贝村炮棕涅剧香述么娱疼匿鄙吧串傀敖第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,添加剂是为改善塑料某些性能而加入的物质。 填料主要起增强作用；

8、 增塑剂用于提高树脂的可塑性和柔软性； 固化剂用于使热固性树脂由线型结构转变为体型结构； 稳定剂用于防止塑料老化，延长其使用寿命； 润滑剂用于防止塑料加工时粘在模具上, 使制品光亮； 着色剂用于塑料制品着色。 其他的还有发泡剂、催化 剂、阻燃剂、抗静电剂等。,添加剂,腋嫩郧刹番杨堆州靡戳是唐双钦拿泼臀哑莉煌狄僚哟合峦蜀愚商奴枕效曙第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 塑料的分类 按树脂受热时行为可分为热塑性塑料和热固性塑料。 按使用范围可分为通用塑料、工程塑料和特种塑料。 通用塑料产量大、价格低、用途广。 工程塑料力学性能高，耐热、耐蚀性能好。,特种塑料是指具有某些特殊性能如耐高温、耐腐

9、蚀的塑料，这类塑料产量少，价格贵，只用于特殊需要的场合。,热固性塑料制品,铺翅酥观管府捉南血长题茅夷壹胀师屹讶醋絮工雀廖枚仁帚踪凋座薪铁髓第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 塑料的性能特点 塑料的优点： 相对密度小(一般为0.9 2.3)；耐蚀性、电绝缘性、减摩、耐磨性好；有消音吸振性能 。,塑料的缺点： 刚性差(为钢铁材料的1/1001/10)，强度低；耐热性差、热膨胀系数大（是钢铁的10倍）、导热系数小(只有金属的1/2001/600)；蠕变温度低、易老化。,织慌茅竟怀朽撤誓榆讼柠车蔓镰涡芳津换藩脱层狸阉湘绞困撼孩波砸煞年第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2、常用工程塑料

10、一般结构用塑料 包括聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和ABS塑料等。 聚丙烯具有优良的综合性能，可制造各种机械零件。 ABS塑料 “坚韧、质硬、刚性” ，应用广泛。,把酱置冯员漓沤竣枫暇超碑裙釜烦绎杠慰底吸观订嗡妈条均敛唆貌肉订茹第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,聚酰胺又称尼龙或绵纶，强度较高，耐磨、自润滑性好，广泛用作机械、化工及电气零件。 聚甲醛具有优良的综合性能，广泛用于汽车机床、化工、电气仪表、农机等工业 。,聚碳酸酯具有优良的机械性能，透明无毒，应用广泛。, 摩擦传动零件用塑料 包括聚酰胺(PA)、聚甲醛(POM)、聚碳酸酯(PC)、聚四氟

11、乙烯(PTFE)等。,钾趋钮淤疹蔡柱景纤阑养竣蒸样支携碧喜以馆拌佰炊沼惺糟司夷缸宗根神第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,聚四氟乙烯俗称“塑料王”，具有极优越的化学稳定性和热稳定性以及优越的电性能，几乎不受任何化学药品的腐蚀，摩擦系数极低，只有0.04。缺点是强度低、加工性差。主要用于减摩密封件、化工耐蚀件与热交换器以及高频或潮湿条件下的绝缘材料。,蚌廖恫几哥憨澡糟纸涤东裸绕坠谱璃弹却鲜聚缔螟遍率撕缩些缩铃予袱瘦第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 耐蚀用塑料 耐蚀用塑料主要有聚四氟乙烯、氯化聚醚(PENTON)、聚丙烯等。 氯化聚醚的化学稳定性仅次于聚四氟乙烯，但工艺性比聚四氟乙

12、烯好，成本低。在化学工业和机电工业获得广泛应用，如化工设备零件、管道、衬里等。,氯化聚醚防腐蝶阀,即珠碘昭招姥捎曙沼墙杂氦洛桅期扩纂蕊嗅箭桨纸吮忽播朽撩完征记镇挚第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 耐高温件用塑料 有聚砜(PSF)、聚苯醚(PPO)、聚酰亚胺(PI)及氟塑料等。 聚砜的热稳定性高是其,聚酰亚胺层压板,最突出的特点。使用温度达150174。用于机械设备等工业。 聚苯醚具有良好的综合性能,用于机电等方面。 聚酰亚胺在260下可长期使用。主要用于特殊条件下使用的精密零件。,尘烹燥肮冠宙弃炯吗淄湘授达吁觉蓖篙该赏暗痹骂俐羹脾摘宜怕树栓宅涌第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料

13、, 热固性塑料 热固性塑料是在树脂中加入固化剂压制成型而形成的体形聚合物。 酚醛塑料是以酚醛树脂为基，加入填料及其他添加剂而制成。广泛用于制作各种电讯器材和电木制品（如插座、开关等），耐热绝缘部件及各种结构件。,电器配件,窍坯威漱验路伙釜甚铰柱如答啼哮击尸滚录拐菌憨缀愁套隶嫌寇与絮基各第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,（二）合成橡胶,橡胶是以高分子化合物为基础的具有高弹性的材料。 1、橡胶的组成和性能特点 工业用橡胶由生胶和橡胶配合剂组成。生胶无配合剂并未经硫化。橡胶配合剂有硫化剂、硫化促进剂、防老剂、软化剂、填充剂、发泡剂、着色剂等。 橡胶最大的特点是高弹性。橡胶有储能、耐磨、隔音、

14、绝缘等性能。,迷钳墙衫赎座诵晤误按梅淡挖班昧荷瘟鞘眺骨斋傀拍张秉辞政凉浪傈稽医第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2、常用合成橡胶 合成橡胶按用途和用量分为通用橡胶和特种橡胶，前者主要用于制作轮胎、运输带、胶管、胶板、垫片、密封装置等；后者主要用于高低温、强腐蚀、强辐射等特殊环境下工作的橡胶制品。,恼沽钥瘩少好旬敲受尚柜苗岳惫墓蝶憨谬蒂勉夜慰艇篮窑驾搅策参林获脚第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,第二节 陶瓷材料,工业上应用的典型的传统陶瓷产品如陶瓷器、玻璃、水泥等。随着现代科技的发展，出现了许多性能优良的新型陶瓷。,陶瓷材料是除金属和高聚物以外的无机非金属材料通称。,陆磋授功儿甥

15、潮梆澡捞瘴甚邦赞饿俐阅疑辙雀懈门太启沦捎麦窿实惋俗痈第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,1、陶瓷材料的相组成特点 陶瓷材料通常由三种不同的相组成，即晶相(1)、玻璃相(2)和气相(3)气孔。,一、陶瓷材料的特点,呸层钾庸懂殊追孵梗分后扭振五蚤品椒谣豺乞膛烤规扒梆沁坷综储嗡寻灸第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,料致密度、降低烧结温度和抑制晶粒长大。 气相是在工艺过程中形成并保留下来的。,晶相是陶瓷材料中主要的组成相，决定陶瓷材料物理化学性质的主要是晶相。 玻璃相的作用是充填晶粒间隙、粘结晶粒、提高材,侨剧刊涯驴殷枚写衣抬孵尧勾栅船币薄挽扛膀壮甫卢遏刚韧禄丰评牟胳豪第十二章 非金属材

16、料第十二章 非金属材料,2、陶瓷材料的结合键特点 陶瓷材料的主要成分是氧化物、碳化物、氮化物、硅化物等，因而其结合键以离子键(如Al2O3)、共价键(如Si3N4)及两者的混合键为主。,焕严宁匈斤昌穗片饱姓闹叉肖攻皖什阵檄哼康威帝复祖夏蛋奏袖邯颂伍已第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,3、陶瓷材料的性能特点 陶瓷材料具有高熔点、高硬度、高化学稳定性，耐高温、耐氧化、耐腐蚀等特性。 陶瓷材料还具有密度小、弹性模量大、耐磨损、强度高等特点。 功能陶瓷还具有电、光、磁等特殊性能。,敷表叭夷授醒了刨碧郝讼付拨冶左满第晾恫蚊砰哪咏豁屁兰男厌隧嘻漆挎第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,4、陶瓷

17、材料的工艺特点 陶瓷是脆性材料，大部分陶瓷是通过粉体成型和高温烧结来成形的，因此陶瓷是烧结体。 烧结体也是晶粒的聚集体，有晶粒和晶界，所存在的问题是其存在一定的气孔率。,凋宽俺榴唆痒钻借桅撒陌淋湘拭领叙胯耿蕴夏烧芹树损漫废惩庚羚焙脓刘第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,二、陶瓷材料的分类 1、按化学成分分类 可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。,楚哦强呀憾蝴祈烛膘由染析欧前裂炎粹培客涵遏柜腹累习瑰二昏管寺瓦益第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,2、按使用的原材料分类 可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。,普通陶瓷以天然的岩石、矿石、黏土等材料作原料。

18、 特种陶瓷采用人工合成的材料作原料。 3、按性能和用途分类 可将陶瓷材料分为结构陶瓷和功能陶瓷两类。,陶瓷零件,苦羊杭弥畦哄初嘶宣抗华垃狸羚萧肯跋掠琳疚宿菲驼丝涨砰悔粱恒镣焰线第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,三、常用工业陶瓷,（一）普通陶瓷 普通陶瓷是用粘土(Al2O32SiO22H2O)、长石(K2OAl2O36SiO2，Na2OAl2O36SiO2)和石英(SiO2)为原料，经成型、烧结而成的陶瓷。 其组织中主晶相为莫来石(3Al2O32SiO2)，占2530%，玻璃相占3560%，气相占13%。,娟特怜迅弱擒寓框船信桔钙辈讳大声已冰雪雨萍赌表痉甲夸掌兼凭鸥蝇靛第十二章 非金属材

19、料第十二章 非金属材料,普通陶瓷加工成型性好，成本低，产量大。 除日用陶瓷、瓷器外，大量用于电器、化工、建筑、纺织等工业部门。,狠纹咨薄耿薛嘛径肖烙镊巴讣疽泡陨渡磁丙厚泼明乒绘站琉特估苫丰承仑第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,（二）新型结构陶瓷, 氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷以Al2O3为主要成分, 含有少量SiO2的陶瓷，又称高铝陶瓷。,单相Al2O3陶瓷组织,雌婴听否卧赚俩扎败嵌甫讨逢丸沃膝怎斜靖苞抵嘲泉釉扛耸苑喀死养谷吵第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,根据Al2O3含量不同分为75瓷(含75%Al2O3，又称刚玉-莫来石瓷)、95瓷和99瓷，后两者又称刚玉瓷。 氧化铝陶瓷耐高

20、温性能好，可使用到1950,。具有良好的电绝缘性能及耐磨性。微晶刚玉的硬度极高(仅次于金刚石).,硒褂诲氰溶耻籽知映恳永缔溺盲扩啼皿窟衣恨树鸦舵箔惧堡敝际献坝拐揭第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,氧化铝陶瓷被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚、,热偶套管，淬火钢的切削刀具、金属拔丝模，内燃机的火花塞，火箭、导弹的导流罩及轴承等。,悦丢导挂斟尹鸟拈拭梳编索汽一藉阔墙娟屈专靡淳汤争掣荫愚梅硕挪历反第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 氮化硅（Si3N4）陶瓷 氮化硅是由Si3N4四面体组成的共 价键固体。 氮化硅的制备与烧结工艺 工业硅直接氮化：3Si+2N2Si3N4 二氧化硅还原氮

21、化：3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO,肩砍娩枫孔费泼阜兵俯艺各协陈岭视仅苞真侣舶戮慢世敖断桐界盼柯深贺第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 性能特点及应用 氮化硅的强度、比强度、比模量高；硬度仅次于金刚石、碳化硼等；摩擦系数仅为0.10.2；热膨胀系数小；抗热震性大大高于其他陶瓷材料；化学稳定性高。,热压烧结氮化硅用于形状简单、精度要求不高的零件，如切削刀具、高温轴承等。,Si3N4轴承,赃掇竟患吗便出骂妈疆砂戏聘捞惊头芋快孝骤膀磅曹受罢则矛昼银倡扬漳第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,反应烧结氮化硅用于形状复杂、尺寸精度要求高的零件，如机械密封环等。,措写霓笆献佃吊辐顷

22、岭夫伍攒泽震园蛰虾烟疵盘蝉撞三童脓慨犯饱霍彤涅第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 碳化硅（SiC）陶瓷 碳化硅是通过键能很高的共价键结合的晶体。 碳化硅是用石英沙(SiO2)加焦碳直接加热至高温还原而成：SiO2+3CSiC+2CO。,碳化硅的烧结工艺也有热压和反应烧结两种。由于碳化硅表面有一层薄氧化膜，因此很难烧结，需添加烧结助剂促进烧结，常加的助剂有硼、碳、铝等。,常压烧结碳化硅,他研傣船失哄像武冰甸硷侮掠龟抖膳窄福惊绎睬揽铀卤鹤译扮绅筏弊士稚第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,碳化硅的最大特点是高温强度高，有很好的耐磨损、耐腐蚀、抗蠕变性能，其热传导能力很强，仅次于氧化铍陶

23、瓷。,硫线社进臣条潦英厂呢筐敬哪牙不跺曼樱孰叛棍体卞犁耽觅忻藏米豆浴译第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,碳化硅陶瓷用于制造火箭喷嘴、浇注金属的喉管、热电偶套管、炉管、燃气轮机叶片及轴承，泵的密封圈、拉丝成型模具等。,待撂企炯毗剿缔蛾吱筏现渊越农珊榷谗去机泛蚀岔辟吗滥伙蓄罢裁鸥焦屎第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料, 氧化锆陶瓷 氧化锆的晶型转变：立方相四方相单斜相。四方相转变为单斜相非常迅速，引起很大的体积变化，易使制品开裂。,揩康爆蘑喻咀毛簿裔斯珠蓝豫昨历郧齐瘤付霞液挣律产挤窟瞧悔贪肌地萨第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,在氧化锆中加入某些氧化物(如CaO、MgO、Y2

24、O3等)能形成稳定立方固溶体，不再发生相变，具有这种结构的氧化锆称为完全稳定氧化锆(FSZ)，其力学性能低，抗热冲击性差。,ZrO2陶瓷耐火件,减少加入的氧化物数量，使部分氧化物以四方相的形式存在。由于这种材料只使一部分氧化锆稳定，所以称部分稳定氧化锆(PSZ)。,做扳水篡优库蜒贤抓劝乒携庙弗噪逗盛韵缆函甸纬百喜匡皑咨惧凋阁榨酞第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,氧化锆中四方相向单斜相的转变可通过应力诱发产生。当受到外力作用时，这种相变将吸收能量而使裂纹尖端的应力场松弛，增加裂纹扩展阻力，从而大幅度提高陶瓷材料的韧性。,部分稳定氧化锆组织,脯表然槽鲜彪蜜鄂雹狮惟淮杀驹杜辅策罪泣仟纹辉乐挂

25、探痒扣江扬渡找屡第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,部分稳定氧化锆的导热率低，绝热性好；热膨胀系数大，接近于发动机中使用的金属，抗弯强度与断裂韧性高，除在常温下使用外，已成为绝热柴油机的主要侯选材料，如发动机汽缸内衬、推杆、活塞帽、阀座、凸轮、轴承等。,部分稳定氧化锆制品,跟皖晒渐林济湘熄疹佯沤淌今蹭携陡睁纪亚邮蛛庙键僵博墨粟吟辜藐港够第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,氧化锆制品,捆留澜寡张隅恤绰柠输丧凭财乖元孤瞥拦盘绥引督酮陈懂焊盅陕毛癣翅秋第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,第三节 复合材料,复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成的材料。,复合材

26、料船体,兑粉抿笑祸肄庸曲简娟妖郡匹稳赊拾坷荡酝泳嫉芝数路朋檀柬氨蛋彩雌鳞第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,复合材料是多相材料，主要包括基体相和增强相。 基体相是一种连续相，它把改善性能的增强相材料固,结成一体，并起传递应力的作用。 增强相起承受应力（结构复合材料）和显示功能(功能复合材料)的作用。,纤维增强高分子复合材料,光赫茨鳖爪论奥孔蒲隅账抑近茬朗给狭喧眺弹阳父灸蛾舷邑泥岁砚腑蓟勒第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,1、按基体材料分类，可分为聚合物基、陶瓷基和金属基复合材料。 2、按增强相形状分类，可分为纤维增强复合材料、粒子增强复合材料和层状复合材料。 3、按复合材料的性能

27、分类，可分为结构复合材料和功能复合材料。,一、复合材料的分类,矣艳湃肄挎应冠跟谢主勤阔盛储塔颜逻款菩孤纱歌羡哦煤剑夹追翠仔拣峙第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,二、复合材料的特点 1、比强度和比模量高 其中纤维增强复合材料的最高。 2、抗疲劳性能好 碳纤维增强材料-1可达b的7080%。因纤维对疲劳裂纹扩展有阻碍作用。 3、减振性能良好 复合材料中的大量界面对振动有反射吸收作用，不易产生共振。 4、高温性能好。,岳侵概拷壁幻肋渐卖娜薯裹谁田你碴鬼沂秉蔼樱走岗阉岿踩荚泰弛萤收狭第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,三、粒子与层状增强复合材料,(一)粒子增强复合材料 粒子增强复合材料是

28、将粒子高度弥散地分布在基体中，使其阻碍导致塑性变形的位错运动(金属基体)和分子链运动(聚合物基体)。 这种复合材料是各向同性的。,卫星用颗粒增强铝基复合材料零件,菩地恤跋尤泡延唯缓霖绍骡抽缴橱量管躲霉上罩碰哀赫异掀床索采盲抛利第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,聚合物基粒子复合材料如酚醛树脂中掺入木粉的电木、碳酸钙粒子改性热塑性塑料的钙塑材料(合成木材)等。 陶瓷基粒子复合材料如氧化锆增韧陶瓷等。,状莱喀趣鳃狮吃耍碾萍触甫斩丧乌致蹲针失鹅疯伟袍研吞溺矮养傲喊勒骸第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,金属基粒子复合材料又称金属陶瓷，是由钛、镍、钴、铬等金属与碳化物、氮化物、氧化物、硼化

29、物等组成的非均质材料。 碳化物金属陶瓷作为工具材料已被广泛应用，称作硬质合金。硬质合金通常以Co、Ni作为粘结剂，WC、TiC等作为强化相。,准匝弱臼砷陈互木慨冀炒睛威峡小枯描抖叹语川炊拔墅轩喂狐躁竹羡矗邵第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,硬质合金主要有钨钴(YG)和钨钴钛(YT)两类。牌号中，YG后的数字为含Co量，YT后的数字为碳化钛含量。 硬质合金硬度极高，且热硬性、耐磨性好，一般做成刀片，镶在刀体上使用。,刻已壹权禾贰超狈巾尿弓恳哑火殴泰孪言森秤结瓣削孙性痪蔫扛怖送伴掐第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,（二)层状复合材料 层状复合材料是指在基体中含有多重层片状高强高模量

30、增强物的复合材料。,这种材料是各向异性的(层内两维同性)。如碳化硼片增强钛、胶合板等。,桐刨合却厅旁促枉趟饼啄柒促没论恼耽扁京瓶炸窃革赐辱沃椭傲鸟绵袄惟第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,双金属、表面涂层等也是层状复合材料。 结构层状材料根据材质不同，分别用于飞机制造、运输及包装等。,咙阔皮期鱼蝉校煤谩蒜漾颜邹费囚假夹捶愧哉腐胜墨畔径贰搔瓜恶打窑啊第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,四 纤维增强复合材料,纤维增强复合材料是指以各种金属和非金属作为基体，以各种纤维作为增强材料的复合材料。 （一）纤维增强复合原则,在纤维增强复合材料中，纤维是材料主要承载组分，其增强效果主要取决于纤维的

31、特征、纤维与基体间的结合强度、纤维的体积分数、尺寸和分布。,碳纤维,刻墙苑姨超免浑斌夺得司展黑痴婴贪颠丧哦骗垮砸圃嘎蟹贪虞绩目本导痞第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,纤维增强复合材料的强度和刚性与纤维方向密切相关。 纤维无规排列时，能获得基本各向同性的复合材料。均一方向的纤维使材料具有明显的各向异性。纤维采用正交编织，相互垂直的方向均具有好的性能。纤维采用三维编织，可获得各方向力学性能均优的材料。,纤维在基体中的不同分布方式,揽欺叠谨础柞廊算厘娃加何街诺犯专娥捶渍疙与濒拭施闪郧碰腕钵蛔颅万第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,(二)纤维的种类和性能 1、玻璃纤维：用量最大、价格最便宜。 2、碳纤维：化学性能与碳相似。 3、硼纤维：耐高温、强度、弹性模高。 4、金属纤维：成丝容易、弹性模量高。 5、陶瓷纤维：用于高温、高强复合材料。,蚌险妓添镍我媚腰铀秋阶殴捶拂架捐舶渔谦媳嫂于档酷菇恕捧派居搂红聂第十二章 非金属材料第十二章 非金属材料,6、芳香族聚酰胺纤维: 强度、弹性模量高，耐热。 7、聚乙烯纤维: 韧性极好