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常用复合材料介绍

常用复合材料介绍
常用复合材料介绍

非金属材料及复合材料

学习目标:了解非金属材料和复合材料的种类、性能特点及应用,特别是塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的性能特点及应用。

本章导读:塑料与橡胶为有机高分子材料,与金属相比质量轻,具有金属材料不可比拟的特殊性能,使用极为广泛;陶瓷为无机非金属材料,具有高硬度、耐蚀的性能,除日用陶瓷外,工业上使用的特种陶瓷更具有其独特的性能,在机械加工、航空航天、化学工业等领域都有应用;复合材料是由两种或多种材料组成的多相材料,具有较好的综合性能,其应用越来越受到广泛的重视,大家熟悉的玻璃钢、塑钢门窗、羽毛球拍等,都是用复合材料制造的。

第一节塑料与橡胶

塑料与橡胶属高分子材料,目前,全世界合成高分子材料的年产量按体积计已超过钢铁材料,并正以每年14%的速度增长,其使用领域广泛,涉及工业制造及日常生活。

高分子材料是由若干原子按一定规律重复地连接而成的长链分子,长链分子的最大伸直长度可达毫米级,其分子量一般大于5000。高分子材料按来源可分为天然高分子(天然橡胶、蚕丝、皮革、木材等)和合成高分子化合物(塑料、橡胶等)。

合成高分子化合物是由一种或几种单体(简单结构的低分子化合物)聚合而成的,因此高分子化合物又称高聚物或聚合物。如聚乙烯分子就是由单体乙烯经聚合反应连接而成:

n(CH2=CH2)—— --[ CH2—CH2 ]-- n

乙烯聚乙烯

高分子化合物的化学组成一般并不复杂,是由重复连接的结构单元组成的,这种重复连接的结构单元称为“链节”,如聚乙烯中的 --[ CH-2—CH2 ]--。大分子链之间存在的相互作用力使链节连接起来,其连接方式决定了高分子化合物的性能。

一、塑料

1.塑料的组成

塑料的主要组成是合成树脂和添加剂。合成树酯是具有可塑性的高分子化合物的统称,它是塑料的基本组成物,它决定了塑料的基本性能,塑料中合成树酯含量一般为30%~100%。树酯在塑料中还起粘结剂的作用,许多塑料的名称是以树酯来命名的,如聚苯乙烯塑料的树酯就是聚苯乙烯;添加剂的作用主要是改善塑料的某些性能或降低成本,常用的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂等。

2.塑料的分类

按使用范围:通用塑料、工程塑料

按受热性能:热塑性塑料、固性塑料。

热塑性和热固性塑料的特性及常用品种

3.塑料的性能

塑料最大的特点是具有可塑性和可调性。所谓可塑性,就是通过简单的成型工艺,利用模具可以制造出所需要的各种不同形状的塑料制品;可调性是指在生产过程中可以通过变换工艺、改变配方,制造出不同性能的塑料。塑料的其它性能分述如下:

(1)物理性能

密度塑料的密度在0.9~2.2g.cm-3之间,仅相当于钢密度的1/4~1/7。若在塑料中加入发泡剂后,泡沫塑料的密度仅为0.02~0.2g.cm-3。

电性能塑料具有良好的电绝缘性。聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等塑料可作为高频绝缘材料;聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、酚醛、氨基塑料等可作为中频及低频绝缘材料。

热性能塑料遇热、遇光易老化、分解,大多数塑料只能在100℃以下使用,只有极少数塑料(如聚四氟乙烯、有机硅塑料)可在250℃左右长期使用;塑料的导热性差,是良好的绝热材料;塑料线膨胀系数大,一般为钢的3~10倍,因而塑料零件的尺寸不稳定,常因受热膨胀产生过量变形而引起开裂、松动、脱落100。

(2)化学性能塑料具有良好的耐腐蚀性能,大多数塑料能耐大气、水、酸、碱、油的腐蚀。因此工程塑料能制作化工设备及在腐蚀介质中工作的零件。

(3)力学性能

强度与刚度塑料的强度、刚度较差,其强度仅为30~150MPa,且受温度的影响较大;塑料的刚度仅为钢的1/10。但由于塑料的密度小,故比强度比较高。

蠕变与应力松弛塑料在外力作用下,在应力保持恒定的条件下,变形随时间的延续而慢慢增加,这种现象称为蠕变。例如架空的电线套管会慢慢变弯,这就是蠕变。蠕变会导致应力松弛,如塑料管接头经一定时间使用后,由于应力松弛导致泄漏。

图7-1 有机玻璃应力—应变曲线

减摩性和耐磨性许多的塑料的摩擦系数低,如聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛、聚碳酸酯等都具有小的摩擦系数,因此塑料具有良好的减摩性;同时塑料具有自润滑性,在无润滑或少润滑摩擦的条件下,其减摩性好于金属,工程上用这类塑料来制造轴承、轴套、衬套、丝杠螺母等摩擦磨损件。

此外,塑料还具良好的减振性和消音性,用塑料制作零件可减小机器工作时的振动和噪声。

4.常用塑料的性能及应用

塑料的通用品种中,聚乙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯四大品种的总产量在亿吨左右。其他如透光性好的有机玻璃,称为"塑料王"的耐腐蚀塑料聚四氟乙烯,作为工程塑料的聚砜、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酰亚胺和常用作泡沫塑料的聚氨酯等。

常用塑料的特性及应用

二、橡胶

橡胶是具有高弹性的高分子材料,它在较小的载荷下就能产生很大的变形,当载荷去除后又能很快恢复原状,是常用的弹性材料、密封材料、防震和减振材料、传动材料。

1.橡胶的分类

按其来源不同可分为天然橡胶与合成橡胶两类。天然橡胶是橡胶树的液状乳汁经采集和适当加工而成,天然橡胶的主要化学成分是聚异戊二烯;合成橡胶主要成分是合成高分子物质,其品种较多,丁苯橡胶和顺丁橡胶是较常用的合成橡胶。

按其用途可分为通用橡胶和特种橡胶,通用橡胶的用量一般较大,主要用于制作轮胎、输送带、胶管、胶板等,主要品种有丁苯橡胶、氯丁橡胶、乙丙橡胶等;特种橡胶主要用于高温、低温、酸、碱、油和辐射介质条件下的橡胶制品,主要有丁腈橡胶、硅橡胶、氟橡胶等。

2.橡胶的组成

橡胶制品是以生胶为基础,并加入适量的配合剂和增强材料组成的。

(1)生胶是未加配合剂的天然或合成橡胶,是橡胶制品的主要组分,生胶不仅决定了橡胶的性能,还能把各种配合剂和增强材料粘成一体。不同的生胶可制成不同性能的橡胶制品。

(2)配合剂作用是提高橡胶制品的使用性能和工艺性能。配合剂的种类很多,一般有硫化剂、硫化促进剂、增塑剂、填充剂、防老化剂等,其中硫化剂的作用是使橡胶变得有富有弹性,目前生产中多采用硫磺作为硫化剂;硫化促进剂主要作用是促进硫化,缩短硫化时间并降低硫化温度。常用的硫化促进剂有MgO、ZnO、CaO等;增塑剂主要作用是提高橡胶的塑性,使之易于加工和与各种配料混合,并降低橡胶的硬度、提高耐寒性等,常用增塑剂主要有硬酯酸、精制蜡、凡士林等;防老化剂可防止橡胶制品在受光、热、介质的作用时出现变硬、变脆、提高使用寿命,主要加入石蜡、密蜡或其它比橡胶更易氧化的物质,在橡胶表面形成稳定的氧化膜,抵抗氧的侵蚀;填充剂的作用是提高橡胶的强度和降低成本。常用的有碳黑、MgO、ZnO、CaO等。

(3)增强材料其作用是提高橡胶的力学性能,如强度、硬度、耐磨性和刚性等。常用的增强材料是各种纤维织物、金属丝及编织物。如在传送带、胶管中加入帆布、细布,在轮胎中加入帘布、在胶管中加入钢线等。

3.橡胶的性能

(1)极好的弹性橡胶的主要组分是具有高弹性高分子物质。在受到较小力作用下能产生很大的变形(变形量在100%~1000%),取消外力后又能恢复原状,这是橡胶区别于其他物质的主要标志。

(2)很高的可挠性、伸长率、良好的耐磨性、电绝缘性、耐腐蚀性、隔音、吸振以及与其它物质的粘结性等。

4.常用橡胶及其应用

橡胶主要用于制作轮胎;密封元件(旋转轴密封、管道接口密封);各种胶管(输送水、油、气、酸、碱);减振、防振件(机座减振垫片、汽车底盘橡胶弹簧);传动件(如三角胶带、传动滚子);运输胶带;电线、电缆和电工绝缘材料;

制动件等。通用橡胶价格较低,用量较大,其中丁苯橡胶是产量和用量最大的品种,占橡胶总产量的60%~70%,顺丁橡胶的发展最快;特种橡胶的价格较高,主要用于要求耐寒、耐热、耐腐蚀等场合。

常用橡胶特性能及应用

《复合材料工艺与设备》课程介绍

《复合材料工艺与设备》课程介绍 一、课程简介 《复合材料工艺与设备》是复合材料与工程专业复合材料方向的一门主要的专业课,其主要任务是使学生掌握复合材料研究与生产中的各种成型工艺方法、成型工艺原理、复合材料工艺配方设计等方面的系统知识。通过本科程学习,要求学生掌握复合材料的基本性质、原材料的选用、各种典型成型工艺的主要工艺过程与复合原理,并了解这些工艺的主要成型设备。掌握各成型工艺制品的主要性质及其在实际生活中的应用。该课程的学习对本专业其他专业课的学习具有重要的关联作用。 课程的主要教学内容包括: 1、热固性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握手糊成型、夹层结构成型、模压成型等各种热固性树脂基复合材料成型工艺的原材料选择、工艺特点、成型工艺原理和过程。了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。 2、热塑性树脂基复合材料的生产工艺与设备要求学生掌握树脂基体的成型性能、聚合物熔体的流变行为、聚合物的结晶和定向。掌握挤出成型、注射成型及片状模塑料冲压成型等热塑性树脂基复合材料的成型工艺的工艺原理、工艺过程。了解热塑性树脂基复合材料的发展,成型工艺的发展概况和成型设备。 3、无机非金属基复合材料成型工艺及设备掌握短纤维增强水泥的制造工艺、水泥对玻璃纤维的微观侵蚀机理等。了解纤维增强水泥基复合材料的发展概况和纤维水泥的增强机理。了解石膏基和陶瓷基复合材料的发展概况、成型工艺与成型设备。 4、金属基复合材料成型工艺及设备了解金属基复合材料的发展概况和复合工艺。 本课程的实验教学内容共有共有两个实验项目,包括不饱和聚酯树脂粘度的测定和手糊玻璃钢板。 通过本课的教学,掌握树脂基复合材料典型成型工艺如手糊成型工艺、夹层结构成型、模压成型、层压、缠绕、拉挤成型、注射成型等工艺的原材料选用、主要工艺过程与复合原理,了解这些成型工艺的发展概况和成型设备。掌握纤维增强水泥基复合材料的分类、特点、缺陷及应用,短纤维增强水泥的制造工艺、

复合材料工艺及设备-教学大纲

《复合材料工艺及设备》课程简介及教学大纲1.课程简介 《复合材料工艺及设备》课程简介 课程代码:613010421学分:1 总学时:16 课程性质:专业限选课先修课程:高分子物理、高分子化学 授课对象:材料科学与工程专业本科生 内容提要: 复合材料是由两种或两种以上的物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多组分固体材料。复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性,但复合材料的性能却不是组分材料的简单加和,有着重要的改进。在复合材料中,通常有一相为连续的相,成为基体;另外一相为分散的相,称为增强材料。 通过该课程的学习,使学生掌握复合材料的制备原理和生产过程、工艺流程的共性和特点,使学生对复合材料材料的性能、生产过程和应用有较全面地了解。 2.教学大纲 《复合材料工艺及设备》教学大纲 一、课程性质与教学目的 本课程是针对材料类专业本科生而开设专业限选课。过对本课程的学习,使学生了解复合材料的基本知识、基体和增强体种类和特点,聚合物基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料的特点、制备和应用。 二、基本要求 通过本课程的学习,学生应对复合材料的发展概况有一个基本的了解,掌握复合材料的基本知识,包括增强原理,基体、增强体材料,复合材料的界面,熟悉各类复合材料的制备方法、性能特点和应用。 三、教学内容及教学要求 第1章绪论(3学时掌握) 1.1复合材料发展概况 1.2复合材料的基本性能

1.3复合材料的成型工艺 1.4 选择成型方法的原则 第2章手糊成型工艺及设备(3学时掌握) 2.1原材料的选择 2.2手糊成型模具与脱模剂 2.3手糊成型工艺过程 2.4 喷射成型工艺及设备 第3章夹层成型工艺及设备(2学时掌握) 3.1概述 3.2蜂窝夹层结构制造工艺及设备 3.3泡沫塑料夹层结构制造工艺及设备 第4章模压成型工艺及设备(2学时掌握) 4.1概述 4.2模压料 4.3模压工艺及设备 第5章层压工艺及设备(2学时理解) 5.1概述 5.2胶布制备工艺及设备 5.3层压工艺及设备 第6章缠绕成型工艺及设备(2学时理解) 6.1概述 6.2芯模 6.3缠绕规律 6.4 缠绕工艺及设备 第7章注射成型工艺及设备(2学时理解) 7.1 概述 7.2 热塑性树脂基复合材料注射成型工艺 7.3 热固性树脂基复合材料注射成型工艺 四、学时分配 五、习题及自学要求

复合材料概论

复合材料概论 王荣国武卫莉谷万里主编 复习 第一章总论 复合材料定义:复合材料是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料;在复合材料中通常有一个相为连续相,称为基体,另一相为分散相,陈伟增强材料。 生产量较大,适用面广,性能相对较低的为常用复合材料,高精尖的为先进复合材料。 复合材料的命名:玻璃纤维环氧树脂复合材料、玻璃/环氧复合材料,玻璃纤维复合材料,环氧树脂复合材料,玻璃纤维增强环氧树脂复合材料。 常用的分类方法: 1.按增强材料形态分类(连续纤维复合、短纤维复合、颗粒复合、编织复合) 2.按增强材料纤维种类分类(玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维、混合)3.按基体材料分类(聚合物基、金属基、无机非金属基) 4.按材料作用分类(结构复合材料、功能复合材料) 复合材料的共同特点: 1.可综合发挥各组成材料的优点 2.可按对材料性能的需要进行材料的设计和制造(最大特点!!) 3.可制成所需的任意形状的产品 聚合物基复合材料的主要性能: 1.比强度、比模量大 2.耐疲劳性能好

3.减震性能好 4.过载时安全性能好 5.具有多种功能性 6.良好的加工工艺性 金属基复合材料的主要性能 1.高比强度、比模量 2.导热导电性能优良 3.热膨胀系数小、尺寸稳定 4.良好的高温性能 5.耐磨性好 6.良好的疲劳性能 7.不吸潮、不老化、气密性好 陶瓷基复合材料的主要性能:强度高、硬度大、耐高温、抗氧化、高温下抗磨损性能好、耐化学腐蚀性优良、热膨胀系数和相对密度较小;断裂韧性低,限制其为结构材料使用。 复合材料力学性能取决于增强材料的性能、含量和分布,取决于基体材料的性能和含量 第二章复合材料的基体材料 1 基体材料是金属基复合材料的主要组成,起着固结增强物、传递和承受各种载荷(力热电)的作用。 2 金属基:铝及铝合金、镁合金、钛合金、镍合金、铜与铜合金、锌合金、铅、钛铝、镍铝金属间化合物等 3 在连续纤维增强金属基复合材料中基体的主要作用是以充分发挥增强纤维的性能为主,基体本身应与纤维有良好的相容性和塑性,而并不要求基体本身有很高的强度。

复合重点学习的材料重点学习的教学大纲纲要.doc

复合材料教学大纲

《复合材料》教学大纲 一、课程名称:复合材料 二、学分、学时: 2 学分、 32 学时 三、教学对象: 06 级应用化学本科 四、课程性质、教学目标 《复合材料》是应用化学专业的一门学科基 础课程,选修。复合材料是包括多学科、多领域 的一门综合性学科。 本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。使学生在已有的材料科学的基础上,较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料,以及各种复合材料的性能、制备方法与应用,了解材料的复合原理,以及复合材料的发展方向。从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。 五、课堂要求 要求认真随堂听课,认真阅读指定教材,广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。按教学要求完成专题综述论文的撰写,并进行课堂交流。 六、教学内容与基本要求 (一)绪论( 2 学时) 复合材料的国内外发展状况及今后的发展

方向;复合材料的分类;复合材料的基本性能;复合材料的增韧增强原理;复合材料的特性;复合材料的应用。 基本要求:掌握复合材料的基本性能及分类,了解复合材料的应用。 (二)材料的基体材料(6学时) 金属材料:金属的结构与性能、各种合金材料; 陶瓷材料:包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷; 聚合物材料:聚合物的种类、结构与性能,复合材料选用聚合物的原则。 基本要求:掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 (三)材料的增强材料(6学时) 玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用; 碳纤维的分类、制备、性能与应用; 陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用; 填料(高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等)的性能与应用。

木塑复合材料概述

木塑复合材料 摘要:木塑复合材料具有比单独的木质材料和塑料产品更优异的品质,是实木的理想替代品,它的出现可以减少废弃木料和塑料对环境的污染,也适应现代材料复合化发展的规律。本文介绍了木塑复合材料的定义、特点、加工工艺、分类和应用以及未来发展的趋势,并对木塑复合材料的优缺点进行了分析,充分肯定了发展木塑复合材料的必要性和可行性。 关键词:木塑;性能;加工工艺;分类;应用;发展趋势 随着森林资源的减少,木材供应量逐渐下降,已不能满足人们的生产生活需要。同时,塑料制品废旧物的处理也日益成为一个急待解决的环境问题。一种新型材料——木塑复合材料成为木材的理想代用品。木塑复合材料系使用木粉或植物纤维超高份额填充热塑性塑料树脂或热塑性塑料再生料,添加部分相关改性剂,经挤出成型为板材、型材、管材而成。此类产品可替代相应木制品,人们由此可节约大量的森林资源,处理掉大量的废旧塑料及木材加工中产生的废弃木粉,故可大大有利于保护并改善生态环境,是符合2l世纪发展方向的环保型化工新材料。 1 木塑复合材料定义及特点 1.1 木塑复合材料的定义 木塑复合材料是以锯末、木屑、竹屑、稻壳、麦秸、谷糠、大豆皮、花生壳、甘蔗渣、棉秸杆等初级生物质材料为主原料,利用高分子界面化学原理和塑料填充改性的特点,配混一定比例的塑料基料,经特殊工艺处理后加工成型的一种可逆性循环利用、涵盖面广、产品种类多、形态结构多样的基础性材料,目前国内外对此称谓不一,也有将其称之为:塑木、环保木、科技木、再生木、聚合木、聚保木、塑美木或保利木,英文名称:Wood-Plastic Composites,缩写为WPC。一般说来,以生物质材料为基添加一定比例的塑料原料制成的材料,或以塑料原料为基添加一定比例的生物质材料制成的材料,均可称为木塑复合材料。 1.2 木塑复合材料的特点: (1)原料资源化,其生物质材料部分基本分为废弃物利用,来源广泛,价值低廉;塑料组分要求不高,新、旧料或混合料均可,充分体现了资源的综合利用和有效利用; (2)产品可塑化,木塑产品为人工整体合成制品,可根据使用要求随机调整产品工艺和配方,从而生产出不同性能和形状的材料,其型材利用率接近100%; (3)应用环保化,木塑材料的木/塑基料及其常用助剂均环保安全,无毒无害,其生产加工过程中也不会产生副作用,故对人体和环境均不构成任何危害; (4)成本经济化,即木塑制品实现了低价值材料向高附加值产品的转移,不仅维护费用极低,而且产品寿命数倍于普通天然木材,综合比较具有明显的经济优势; (5)回收再生化,即木塑材料的报废产品及回收废品均可100%的再生利用,且不会影响产品使用性能,能够真正实现“减量化、再生化、资源化”的循环经济模式。

碳碳复合材料概述

碳/碳复合材料概述 摘要本文介绍了碳碳复合材料的发展、工艺、特性以及应用。 关键词碳碳复合材料制备工艺性能应用 1前言 C/C复合材料是指以碳纤维或各种碳织物增强,或石墨化的树脂碳以及化学气相沉积(CVD)所形成的复合材料。碳/碳复合材料在高温热处理之后碳元素含量高于99%, 故该材料具有密度低,耐高温, 抗腐蚀, 热冲击性能好, 耐酸、碱、盐,耐摩擦磨损等一系列优异性能。此外, 碳/碳复合材料的室温强度可以保持到2500℃, 对热应力不敏感, 抗烧蚀性能好。故该复合材料具有出色的机械特性, 既可作为结构材料承载重荷, 又可作为功能材料发挥作用, 适于各种高温用途使用[1]。因而它广泛地应用于航天、航空、核能、化工、医用等各个领域。 2碳碳复合材料的发展 碳碳复合材料是高技术新材料,自1958年碳碳复合材料问世以来,经历了四个阶段: 60年代——碳碳工艺基础研究阶段,以化学气相沉积工艺和液相浸渍工艺的出现为代表; 70年代——烧蚀碳碳应用开发阶段,以碳碳飞机刹车片和碳碳导弹端头帽的应用为代表; 80年代——碳碳热结构应用开发阶段,以航天飞机抗氧化碳碳鼻锥帽和机翼前缘的应用为代表; 90年代——碳碳新工艺开发和民用应用阶段,致力于降低成本,在高性能燃气涡轮发动机航天器和高温炉发热体等领域的应用。 由于碳碳具有高比强度、高比刚度、高温下保持高强度,良好的烧蚀性能、摩擦性能和良好抗热震性能以及复合材料的可设计性,得到了越来越广泛的应用。当今,碳碳复合材料在四大类复合材料中就其研究与应用水平来说,仅次于树脂基复合材料,优先于金属基复合材料和陶瓷基复合材料,已走向工程应用阶段。从技术发展看,碳碳复合材料已经从最初阶段的两向碳碳复合材料发展为三向、四向等多维碳碳复合材料;从单纯抗烧蚀碳碳复合材料发展为抗烧蚀—抗侵蚀和抗烧蚀—抗侵蚀—稳定外形碳碳复合材料;从但功能材料发展为多功能材料。目前碳碳复合材料面对的最主要问题是抗氧化问题[2]。 3碳碳复合材料的制备加工工 艺[3] C/ C 复合材料的制备工艺: 碳 纤维的选择→胚体的预制成型→胚体 的致密化处理→碳碳复合材料的高温 热处理(如图[4]) 3.1碳纤维的选择 CF 的选择可以改变碳碳复合材 料的力学和热力学性能。纤维的选择 主要依赖于成本、织物结构、性能及 纤维的工艺稳定性。 常用CF 有三种, 即人造丝CF, 聚丙烯腈( PAN ) CF 和沥青CF。 3.2坯体的预制成型 坯体的成型是指按产品的形状和性能要求先把CF 预先成型为所需结构形状的毛坯, 以便进一步进行C/ C 复合材料的致密化处理工艺。

高中化学 4.3 复合材料的制造先进复合材料主要生产工艺介绍素材1 苏教版选修2

先进复合材料主要生产工艺介绍 先进复合材料,具有轻质、高强、高模量、良好的抗疲劳性、耐腐蚀性、可设计性突出、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空航天及工业结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文着重介绍复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺。 复合材料的性能在纤维与树脂体系确定后,主要取决于成型固化工艺。所谓成型固化工艺包括两方面内容,一是成型,这就是将预浸料根据产品的要求,铺制成一定的形状,一般就是产品的形状。二是进行固化,这就是使已经铺制成一定形状的叠层预浸料,在温度、时间和压力等因素下使形状固定下来,并能达到预计的使用性能要求。 复合材料及其制件的成型方法,是根据产品的外形、结构与使用要求,结合材料的工艺性来确定的。目前,已在生产中采用的成型方法有: 1、手糊成型--湿法铺层成型 2 、真空袋压法成型 3、压力袋成型 4、树脂注射和树脂传递成型 5、喷射成型 6、真空辅助树脂注射成型 7、夹层结构成型 8、模压成型 9、注射成型 10、挤出成型 11、纤维缠绕成形 12、拉挤成型 13、连续板材成型 14、层压或卷制成型 15热塑性片状模塑料热冲压成型 16离心浇注成型 本文主要介绍几种常用的工艺方法 1、手糊成型 手糊成型是聚合物基复合材料制造中最早采用和最简单的方法。其工艺过程是先在模具上涂刷含有固化剂的树脂混合物,再在其上贴一层按要求剪裁好的纤维织物,用刷子挤压织物,使其均匀浸胶并排出气泡后,再涂刷树脂混合物和铺贴第二层纤维织物,反复上述过程直至达到所需厚度。然后在一定压力和温度下加热固化成型,或者利用树脂体系固化时放出的热量固化成型,最后脱模得到复合材料制品。 手工铺贴方法的优点是可使蒙皮厚度有大的变化,进行局部加强,嵌入接头用的金属加强片,形成加强筋和蜂窝夹芯区等。手工铺层的缺点是生产效率低、成本高,不适应大批量生产和大型复杂复合材料制件的生产要求。 目前,手工铺层使用了许多专用设备来控制和保证铺层的质量,如复合材料预浸料自动剪裁下料系统和铺层激光定位系统等,即采用专门的数控切割设备来进行预浸料和辅助材料的平面切割,从而将依赖于样板的制造过程转变为可根据复合材料设计软件产生的数据文件进行全面运作的制造过程。 2、挤出成型 挤出成型又称为挤塑,在加工中利用液压机压力在模具本身的挤出称压出。是指物料通

中航西飞公开世界最先进复合材料生产技术

中航西飞公开世界最先进复合材料生产技术 聚焦阎良航空城——中航工业第五届媒体日活动侧记 参加中航工业第五届媒体日的很多记者是“跑航空口”的资深记者,但走进飞机生产科研试验一线的机会却是少之又少,因此大家都十分珍惜这次难能可贵的机会。在不到两天的时间里,他们先后参观了中航工业试飞中心、西飞、一飞院和强度所4家单位,内容丰富而充实,记者们都纷纷表示不虚此行。 本次媒体日活动由试飞中心、一飞院和西飞共同承办。为了便于管理,组织者们将来自全国20个省市近150名记者分成3个小组活动,每个小组都有志愿者全程陪同,这些志愿者和各单位的组织者们给媒体朋友留下了深刻印象。 由于当天一些航班的延误,在注册台服务的志愿者们一直等到深夜。在参观科研生产试验一线时,组织者为每个小组配备一台可移动的无线扩音器,志愿者全程拉着这台重达20公斤的扩音器跟在记者团的身后,让记者们能够清晰地听到讲解。媒体日活动现场到处可见志愿者忙碌的身影,保障了活动的顺利开展。 从飞机设计、生产、试验到试飞,都是极其专业的科技或工艺,但讲解员们都尽量用浅显易懂的语言来描述,用形象生动的比喻让大家更容易理解,耐心细致地解答记者们提出的问题。记者们最后交流时笑着说:“这次媒体日我们是上课来了。” 参加本次媒体日活动的记者们也并不清闲,无论走到哪里,专家、院士、总师的身旁都会围绕一群记者。走进实验室和生产一线时,记者们认真听着工作人员的讲解,有的还拿着笔记本做笔记,时不时提出疑问。一位厂长在活动结束后表示,记者们提出的问题往往都“正中要害”,十分专业。 在本届媒体日活动中,记者们来到西飞公司参观了数控厂房、数控喷丸生产线、复材厂房等,这些生产线代表了我国、甚至是世界最先进的生产技术。来自《国际航空》杂志的记者告诉我,从前一直报道复合材料的消息,但这次在西飞的厂房看到复材的蜂窝、碳纤维等原材料以及加工合成后的复合材料时,才真正明白复材工艺,这比看多少资料都要明了。 很多记者都是军事迷,看到歼15舰载机、歼10战斗机和直10武装直升机就在眼前时,他们兴奋的围着这些重量级选手360度无死角拍照,生怕错过任何一个好的角度。各位专家、总师、院士也成了各位记者追逐的主角。在参观一飞院见到唐长红院士时,一位来自中央电视台的记者在采访之余拉着唐院士要求合影,并强调唐院士是她的偶像。 在11月5日晚,组织者为参加活动的记者们准备了一台小型文艺演出。无论是职工艺术家的美声演唱还是年轻职工组创的乐队,演出的水准完全可以用专业级来评价,尽兴时记者也跑上舞台和职工合唱一段。后来了解到,这些职工艺术家都是工作在一线的员工,工作之余大家聚在一起排练节目,节假日时表演给广大职工。同行的记者说,别看阎良小,还真是卧虎藏龙,不仅造飞机,更出艺术家。

复合材料教学大纲

《复合材料》教学大纲 一、课程名称:复合材料 二、学分、学时:2学分、32学时 三、教学对象:06级应用化学本科 四、课程性质、教学目标 《复合材料》是应用化学专业的一门学科基础课程,选修。复合材料是包括多学科、多领域的一门综合性学科。 本课程以恰当的比例分别对复合材料的各种增强材料、复合材料的各种基体材料以及聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料等的性能、制备、应用和发展动态进行了较为系统的讨论。使学生在已有的材料科学的基础上,较为系统地学习复合材料的各种基体材料和增强材料,以及各种复合材料的性能、制备方法与应用,了解材料的复合原理,以及复合材料的发展方向。从而丰富和拓宽学生在材料及材料学方面的知识。 五、课堂要求 要求认真随堂听课,认真阅读指定教材,广泛查阅有关复合材料方面的最新资料。按教学要求完成专题综述论文的撰写,并进行课堂交流。 六、教学内容与基本要求 (一)绪论(2学时) 复合材料的国内外发展状况及今后的发展方向;复合材料的分类;复合材料的基本性能;复合材料的增韧增强原理;复合材料的特性;复合材料的应用。 基本要求:掌握复合材料的基本性能及分类,了解复合材料的应用。 (二)材料的基体材料 (6学时) 金属材料:金属的结构与性能、各种合金材料; 陶瓷材料:包括水泥、氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷; 聚合物材料:聚合物的种类、结构与性能,复合材料选用聚合物的原则。 基本要求:掌握常用基体材料的种类、结构性能及其选用的原则。 (三)材料的增强材料 (6学时) 玻璃纤维及其制品的分类、制备、性能与应用; 碳纤维的分类、制备、性能与应用; 陶瓷纤维、芳纶纤维、晶须的制备、性能与应用; 填料(高岭土、石墨、烹饪土、烹饪土、碳酸钙、化石粉等)的性能与应用。 基本要求:掌握常用增强材料的种类、性能及其选用的原则。 (四)传统复合材料的新发展 (4学时) 航空用先进树脂基复合材料的发展:先进复合材料在飞机上的应用、材料技术的进展、低成本复合制造技术的进展; 热塑性片材与热塑性树脂基复合材料:由片材制造成品的成型工艺、GMT片材在汽车工业中的应用; 熔体自发浸渗制备金属基复合材料:熔体自发浸渗制备金属基复合材料的原理及方法及研究现状; 陶瓷基层状复合材料:陶瓷制品的仿生结构构思、材料体系和制备技术、陶瓷基层状复合材料的结构性能及其强韧化机制、陶瓷基层状复合材料的发展方向。 基本要求:掌握常见几种传统复合材料的新应用、制备工艺与性能的基本知识,了解传统复合材料的发展方向。 (五)功能复合材料(4学时)

航空航天先进复合材料

航空航天先进复合材料现状 2014-08-10 Lb23742 摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。 关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料 0 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大显身手。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题 1 树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、

常用复合材料介绍

非金属材料及复合材料 学习目标:了解非金属材料和复合材料的种类、性能特点及应用,特别是塑料、橡胶、陶瓷、复合材料的性能特点及应用。 本章导读:塑料与橡胶为有机高分子材料,与金属相比质量轻,具有金属材料不可比拟的特殊性能,使用极为广泛;陶瓷为无机非金属材料,具有高硬度、耐蚀的性能,除日用陶瓷外,工业上使用的特种陶瓷更具有其独特的性能,在机械加工、航空航天、化学工业等领域都有应用;复合材料是由两种或多种材料组成的多相材料,具有较好的综合性能,其应用越来越受到广泛的重视,大家熟悉的玻璃钢、塑钢门窗、羽毛球拍等,都是用复合材料制造的。 第一节塑料与橡胶 塑料与橡胶属高分子材料,目前,全世界合成高分子材料的年产量按体积计已超过钢铁材料,并正以每年14%的速度增长,其使用领域广泛,涉及工业制造及日常生活。 高分子材料是由若干原子按一定规律重复地连接而成的长链分子,长链分子的最大伸直长度可达毫米级,其分子量一般大于5000。高分子材料按来源可分为天然高分子(天然橡胶、蚕丝、皮革、木材等)和合成高分子化合物(塑料、橡胶等)。 合成高分子化合物是由一种或几种单体(简单结构的低分子化合物)聚合而成的,因此高分子化合物又称高聚物或聚合物。如聚乙烯分子就是由单体乙烯经聚合反应连接而成: n(CH2=CH2)—— --[ CH2—CH2 ]-- n 乙烯聚乙烯 高分子化合物的化学组成一般并不复杂,是由重复连接的结构单元组成的,这种重复连接的结构单元称为“链节”,如聚乙烯中的 --[ CH-2—CH2 ]--。大分子链之间存在的相互作用力使链节连接起来,其连接方式决定了高分子化合物的性能。 一、塑料 1.塑料的组成 塑料的主要组成是合成树脂和添加剂。合成树酯是具有可塑性的高分子化合物的统称,它是塑料的基本组成物,它决定了塑料的基本性能,塑料中合成树酯含量一般为30%~100%。树酯在塑料中还起粘结剂的作用,许多塑料的名称是以树酯来命名的,如聚苯乙烯塑料的树酯就是聚苯乙烯;添加剂的作用主要是改善塑料的某些性能或降低成本,常用的添加剂有填充剂、增塑剂、稳定剂、润滑剂、固化剂、着色剂等。

复合材料与工程导论课程教学大纲

复合材料与工程导论课程教学大纲 课程名称:复合材料与工程导论课程编号:0504011A2 学时/学分:32/2 课程类别/性质:通识教育/必修 适用专业:复合材料与工程专业 一、课程目标与定位 课程目标:通过对本课程的学习,使学生初步了解复合材料的定义、特点、分类和应用,了解复合材料的基本性能和发展历史,掌握近年来国内外复合材料研究的新理论、新进展,同时通过专题体验,使学生对复合材料的制备、生产、加工及应用有明确认识,为后续课程的学习和从事复合材料的研究打下坚实基础。 课程定位:复合材料与工程导论课程是复合材料与工程专业的必修课。定位于通识教育内容→工程技术知识体系→专业导论知识领域→核心知识单元。先修课程:大学英语、高等数学、基础化学等。后续课程:材料科学基础、复合材料工艺与设备、复合材料结构设计、材料性能学、材料分析测试技术、金属基复合材料、聚合物基复合材料等。 二、课程的知识、能力、素质培养目标 1. 知识培养目标 (1)了解复合材料的定义、特点、分类。 (2)了解复合材料的基本性能。 (3)了解金属基、陶瓷基、聚合物基复合材料的制备工艺。 (4)了解金属基、陶瓷基、聚合物基复合材料的性能。 (5)了解金属基、陶瓷基、聚合物基复合材料的应用。 2.能力培养目标 (1)具有对复合材料与工程现状及发展趋势的分析能力。 (2)具有辨别常用复合材料种类与性能能力。 (3)具有深入学习复合材料与工程专业理论知识的能力。 (4)具有接受国内外复合材料研究新理论、新方法的能力。 (5)初步具备从工程角度认识和处理复合材料材料与工程问题的能力。 3. 素质培养目标 通过课程学习与实践,培养学生具备从事复合材料与工程相关行业工作所需的知识素质、能力素质,培养学生的创新能力、实践能力及团队合作精神。 三、课程基本内容和学时安排 1. 复合材料与工程专业介绍(2学时) 教学内容:复合材料的发展与人类社会的进步;复合材料的提出;复合材料与工程职业要求;市场需求和人才定位;课程的重点和要求。 教学目标:培养学生对复合材料与工程专业的了解。

复合材料的发展概述

复合材料的发展 摘要:材料是科学技术发展的基础,复合材料作为最新发展起来的一大类新型材料,对科学技术的发展产生了极大的推动作用。对航空航天事业的影响尤为显著。复合材料的发展近几十年来极为迅速。从最早出现的宏观复合材料,如水泥与砂石、钢筋复合而成的混凝土,到随后发展起来的微观复合材料:聚合物基、金属基和无机非金属材料基复合材料。各种新型复合材料及其制备技术犹如雨后春笋般出现,同时,随着科学技术的发展,特别是尖端科学技术的突飞猛进,对材料的性能要求越来越高,因而对复合材料也提出了更高的要求。 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料公业水平,已经成为衡量其科技以经济实力的标志之一,先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争力优势的源泉。在未来的发展中,只有复合材料有可能大概率的提高。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂,在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大型身手,它与高性能纤维PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S与E玻璃纤维复合,便成为不可代替的重要的基体纤维和结构纤维,广泛运用在电子电力、航空航天、运动器材、建筑补强、压力管维、化工防腐等

六大领域。普遍认为今后先进复合材料将按四个方向发展,即低成本、高性能、多功能和智能化。本文简要介绍这四个方面的发展前景。 关键词:低成本;多功能;高性能;智能化 经过20世界60年代末期使用,树脂基高性能复合材料被用于飞机的承力结构,后又逐渐进入工业其他领域。70年代末期发展出了用高强度、高模量的耐热碳纤维和陶瓷纤维与金属复合,特别是鱼轻金属复合,形成了金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差、导热性低等缺点,已广泛应用于航空航天等高科技领域。80年代开始,逐渐出现了陶瓷复合材料。复合材料因其具有可设计的特点受到广泛的重视,因而发展极快。目前全世界复合材料的年产量已达550多万吨,年产值达1300亿美元以上,若将欧、美的军事航空航天的高价值产品计入,其产值将更为惊人。从应用上看,复合材料在美国和欧洲主要用于航空航天、汽车等行业。2000年美国汽车零件的复合材料用量达14.8万吨,欧洲汽车复合材料用量到2003年估计可达10.5万吨。而在日本,复合材料主要用于住宅建设,如卫浴设备等,此类产品在2000年的用量达7.5万吨,汽车等领域的用量仅为2.4万吨。不过从全球范围看,汽车是复合材料最大的用户,今后发展潜力仍十分巨大,目前还有许多新技术正在开发中。例如,为降低发动机噪声,增加轿车的舒适性,正着力开发两层冷轧板间粘附热塑性树脂的减振

先进复合材料主要制造工艺和专用设备

先进复合材料主要制造工艺和专用设备 中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟 中国航空工业发展研究中心 陈亚莉 先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点,是理想的航空结构材料,在航空产品上得到了广泛应用,已成为新一代飞机机体的主体结构材料。复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能,从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。一些大的飞机制造商在飞机设计制造中,正逐步减少传统金属加工的比例,优先发展复合材料制造。本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。 复合材料在飞机上的应用 随着复合材料制造技术的发展,复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点: (1)复合材料在飞机上的用量日益增多。 复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示,世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。A380上复合材料用量约30t。B787复合材料用量达到50%。而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势,近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。 (2)应用部位由次承力结构向主承力结构发展。 最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。目前,复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升,由此带来的经济效益非常显著,也推动了复合材料的发展。 (3)在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。 飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多,如A380和B787飞机上的机身段,球面后压力隔框等,均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透(RFI)工艺制造。 (4)复合材料构件的复杂性大幅度增加,大型整体、共固化成型成为主流。 在飞机上大量采用复合材料的最直接的效果是减重,复合材料制件

SMC复合材料介绍精编版

S M C复合材料介绍集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

S M C复合材料介绍SMC是Sheetmoldingcompound的缩写,SMC复合材料,SMC模塑料即片状模塑料(俗称玻璃钢材料)。主要原料由SMC专用纱、不饱和树脂、低收缩添加剂,填料及各种助剂组成。SMC具有优越的电气性能,耐腐蚀性能,质轻及工程设计容易、灵活等优点,其机械性能可以与部分金属材料相媲美,因而广泛应用于电气、电子、车辆、建筑、化工、航空等行业中。 SMC复合材料作为目前世界上最先进和最为推广的电气设备外壳制造材料,有着与其它非金属材料和金属材料无法比拟的优势: 一、优良的电气绝缘性能:SMC是一种优异的绝缘材料;具有高性能的绝缘电阻,防止漏电,在高度频下能保持良好的介电性能,不反射、不阻断微波的传播,不生锈可长期使用。绝缘防护和抗爬电指标符合DIN/VDE 相关标准。这种材料不仅具有极佳的电绝缘性,而且在高频下亦能保持良好的介电性能,不受电磁作用,不反射电磁波。 二、优质的阻燃材料:SMC复合材料阻燃性能可达到FVO级,烟气毒性等级为准安全级。我公司的材料可满足国内外UL94要求。 三、优良的耐腐蚀性能:SMC复合材料可有效抵海水、汽油、酒精、电解盐、醋酸、盐酸、钠钾化合物、尿、沥青、各种酸碱土壤及酸雨的腐蚀。产品本身具有良好的抗老化性能,且制品表面具有一层耐紫外线能力极强的防护层,双重防护合产品具有更高的抗老化性能。

四、优良的机械性能:SMC复合材料主要由优异的绝缘材料维网状分子结构和特种增强纤维共同作用,使该材料具有良好的抗冲性,易于机械加工,便于钻孔和切割,定位准确,具有很高的拉伸强度、弯曲和冲击韧性。 五、环保无毒材料:SMC复合材料是一种不含卤素,无对人体有害物质,是一种新型的环保材料,满足未来绿色发展需要。 六、热导率低、膨胀系数小:SMC复合材料是一种耐高温热变形率低,绝热性可降低环境温差对箱体内部的影响,同金属材料相比可有效减少箱体内部凝露的发生。 七、优异的耐紫外线抗老化性能:在非金属材料中,纤维增强聚酯材料有着优秀的抗老化性能。经过抗老化性能测试表明,使用地点不同,所处气候带不同,其表面最大老化程度小因此对箱体的机械性能没有明显的影响。令外我公司可采取了一种特殊的耐紫外线表面处理工艺,更加强化了其耐老化性能。 八、使用寿命长:SMC复合材料所制造的电气设备箱体外壳,能适合各种恶劣天气,使用寿命长,其寿命远远超过了金属等传统材料。 九、质轻安装方便:SMC复合材料所制造的电气设备箱体外壳,生产工艺快、造形美观安装方便。箱体采用模压高温一次成形或开板式结构组合,模块化安装,适于搬运,安装简单,可现场组装或拆卸,使用方便。适合应用于人流密公共场所或人员长期触及到电气设备外壳的场所,能避免箱体触电现象的发生。

复合材料概况

学院:材料学院 专业班级:材料09-1班姓名:聂占立 学号:310906010121

复合材料概况 人类进步的历史与人类应用材料的历史密切相关。在迈向现代文明的进程中,人类经历了石器时代、铜器时代、铁器时代、合成材料时代,现已迈入应用复合材料的新时代。长期以来,人们不断改进原有材料、开发新的材料品种,在实践中积累了丰富的应用材料的经验。但是,任何一种单一的材料(金属、陶瓷、聚合物),虽有许多优点,但都存在着一些明显的不足,改性也往往是有限的。 随着现代科学技术的迅猛发展,对材料提出了越来越高、越来越严、越来越多的要求,既要求良好的综合性能,如高强度、高刚度、高韧性、低密度等性能,又希望能够在高温、高压、强腐蚀等恶劣的环境下服役。这些是传统的单一材料所不能满足的。于是人们想到将一些不同性能的材料复合起来,相互取长补短,这样就出现了复合材料。复合材料并不是人类发明的新材料,在自然界存在许多天然的复合材料,人类使用复合材料有着悠久的历史。 复合材料定义及特点 复合材料是指将两种或以上的不同材料,用适当的方法复合成一种新材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等 复合材料应具有以下三个特点: ①复合材料是由两种或两种以上不同性能的材料组元通过宏观或微观复合形成的一 种新型材料,组元之间存在着明显的界面。 ②复合材料中各组元不但保持各自的固有特性而且可最大限度发挥各种材料组元的 特性,并赋予单一材料组元所不具备的优良持殊性能。 ③复合材料具有可设计性。 复合材料的结构通常是一个相为连续相,称为基体;而另一相是以独立的形态分布在整个连续相中的分散相,与连续相相比,这种分散相的性能优越,会使材料的性能显著增强,故常称为增强体(也称为增强材料、增强相等)。 在大多数情况下,分散相较基体硬,强度和刚度较基体大。分散相可以是纤维及其编织物,也可以是颗粒状或弥散的填料。在基体与增强体之间存在着界面。 复合材料分类 按增强材料的形态分类 零维:颗粒增强复合材料。根据颗粒大小,又分为弥散颗粒增强复合材料(100~2500?)和真正颗粒增强复合材料(微米级)。 一维:纤维增强复合材料。按纤维长短有分为连续纤维增强复合材料、短纤维增强复合材料和晶须增强复合材料。按纤维种类有分为玻璃纤维增强复合材料、碳纤维增强复合材料、硼纤维增强复合材料、芳纶纤维增强复合材料、金属纤维增强复合材料、陶瓷纤维增强复合材料。 二维:板状复合材料、平面编织复合材料、片状材料增强复合材料。 三维:骨架状复合材料、立体编织复合材料。

碳纤维增强复合材料概述

碳纤维增强复合材料概述 摘要:本文对碳纤维增强复合材料进行了介绍,详细介绍了其优点和应用。并对碳纤维复合材料存在的问题提出建议。 关键字:碳纤维,复合材料,应用 Abstract: In this paper, the carbon fiber reinforced composite materials are introduced, its advantages and application was introduced in detail. And puts forward Suggestions on the problems existing in the carbon fiber composite materials. Key words: carbon fiber, composite materials, applications 1.碳纤维增强复合材料介绍 复合材料是将两种或两种以上不同品质的材料通过专门的成型工艺和制造方法复合而成的一种高性能新材料,按使用要求可分为结构复合材料和功能复合材料,到目前为止,主要的发展方向是结构复合材料,但现在也正在发展集结构和功能一体化的复合材料。通常将组成复合材料的材料或原材料称之为组分材料(constituent materials),它们可以是金属陶瓷或高聚物材料。对结构复合材料而言,组分材料包括基体和增强体,基体是复合材料中的连续相,其作用是将增强体固结在一起并在增强体之间传递载荷;增强体是复合材料中承载的主体,包括纤维、颗粒、晶须或片状物等的增强体,其中纤维可分为连续纤维、长纤维和短切纤维,按纤维材料又可分为金属纤维、陶瓷纤维和聚合物纤维,而目前用得最多的和最重要的是碳纤维[1]。 碳纤维是一种直径极细的连续细丝材料,直径范围在6~8 μm 内,是近几十年发展起来的一种新型材料。目前用在复合材料中的碳纤维主要有两大类:聚丙烯腈基碳纤维和沥青基碳纤维,分别用聚丙烯腈原丝(称之为前驱体)、沥青原丝通过专门而又复杂的碳化工艺制备而得。通过碳化工艺,使纤维中的氢、

制药工程的专业课课程介绍

制药工程专业课课程介绍 制药工程(Pharmaceutical Engineering)专业是一个以培养从事药品制造工程技术人才为目标的化学(chemistry)、药学(pharmacy)和工程学(engineering)交叉的工科专业。本专业培养具备制药工程方面的专业知识基础,掌握化学、生物学、药学、制药工程与技术等学科的基本理论,具有从事药品、药用辅料、医药中间体及其相关产品的技术开发、工程设计和产品生产质量管理等方面能力的高素质复合型制药工程应用型人才。 一,制药工程课程的培养 培养要求: 1、具有良好的职业道德、强烈的爱国敬业精神、高度的社会责任意识和深厚的人文科学素养; 2、具有从事制药工程工作所需的自然科学知识以及一定的经济管理知识; 3、具有良好的质量管理、环境保护、职业安全和社会服务意识; 4、掌握药品制造的基本理论与技术、工程设计的基本原理与方法和生产质量管理(GMP)与控制等方面的基本知识,掌握药品生产工艺流程制订与车间设计的方法和原理,了解制药工程学科的发展前沿和药品生产新工艺、新技术与行设备的发展动态; 5、能综合运用所学的制药工程科学理论、分析提出和解决制药工程问题的方案,具有解决制药工程实际问题的能力; 6、具有对药品新资源、新产品和新工艺进行研究开发和设计的初步能力,具有良好的开拓精神和创新意识以及获取专业新知识的能力; 7、了解制药工程专业领域众多的技术标准,熟悉国家关于药品生产、药品安全、环境保护、社会责任等方面的政策和法规; 8、具有较好的组织管理、交流沟通、环境适应和团队合作的能力; 9、具有应对药品生产、使用中和公共卫生中突发事件的初步能力;

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