工程材料及其成形技术基础第二版

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大家好，我是奥特帅帅

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5.3复合材料$

阿童帅帅

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大家可以理解一下概念哦

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复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成 的多相材料。 通常是其中某一组成物为基体，而另一组成物为增强 体，用以提高强度和韧性等。 复合后的材料既保持了各组成物的特点，又可使各组 成物之间取长补短，互相协调，获得优良的综合性能。

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复合材料性能特点

啦啦啦

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1、复合材料的比强度和比刚度较高。 2、 复合材料的力学性能可以设计，即可以通过选择合适 的原材料和合理的铺层形式，使复合材料构件或复合材料 结构满足使用要求。 3、复合材料的抗疲劳性能良好。 4、复合材料的减振性能良好。 5、 复合材料通常都能耐高温。 6、复合材料的安全性好。 7、 复合材料的成型工艺简单。 8、良好的尺寸稳定性

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常用复合材料

这个好枯燥啊！!!

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1.纤维增强复合材料 以树脂、橡胶、陶瓷或金属为基体相，以无机纤维 (如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或碳化硅纤维)或有机纤 维(聚酯纤维、尼龙纤维或芳纶纤维)为增强相复合而成 的材料。 性能特点：高强度、高刚性和密度小、易加工。

应用：应用最为广泛，如制造轴瓦、齿轮和车、船的壳体等。

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常用复合材料2.颗粒增强复合材料 以一种或多种颗粒为增强相均匀分 布在基体材料内所组成的材料。陶瓷颗 粒增强金属基复合材料又称金属陶瓷。 增强相主要为 氧化物(Al2O3,MgO,BeO等)和 碳化物(TiC,SiC,WC等), 金属基体为Ti、Cr、Ni、Mo、Fe等。 性能及应用： 金属陶瓷具有高硬度、 高强度、耐磨、耐热、耐腐蚀以及膨胀 系数小等特点。用来制造高速切削刀具、 重载轴承及火焰喷管的喷嘴等。

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复合材料的未来

我们也要相信未来啦

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复合材料是一个新兴的材料科学领域，在航空航天， 火箭导弹、车辆、化工装置、建筑结构以及体育、 医疗器械等领域正获得越来越广泛的应用。特别 是用于制造某些有特殊要求，单一材料无法替代 的制品。 据预测，21世纪末复合材料可能会占到人们 使用的结构材料的70%~80%。

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材料学

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5.4新型工程材 料简介$

阿童帅帅

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21世纪高技术领域的关键性材料

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新材料是指新出现的或正在发展中的，具有传统材料所不 具备的优异性能和特殊功能的材料；或采用新技术(工艺, 装备),使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料； 一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于 新材料的范畴。 按使用性能分类

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纳米材料

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纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围 (1-100nm)或由它们作为

基本单元构成的材料，这大约相 当于10~100个原子紧密排列在一起的尺度。 纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米 块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟， 是生产其他三类产品的基础。 纳米粉末制备方法多样化

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纳米材料的特征 表面效应 表面效应是指纳米粒子表面原 子与总原子数之比随着粒径的 变小而急剧增大后所引起的性 质上的变化。表给出了纳米粒 子尺寸与表面原子数的关系。 从表可以看出，随粒径减小， 表面原子数迅速增加。另外， 随着粒径的减小，纳米粒子的 表面积、表面能的都迅速增加。 这主要是粒径越小，处于表面 的原子数越多。表面原子的晶 体场环境和结合能与内部原子 不同。表面原子周围缺少相邻 的原子，有许多悬空键，具有 不饱和性质，易于其他原子想 结合而稳定下来，因而表现出 很大的化学和催化活性。

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纳米材料特征 小尺寸效应﹑ 量子尺寸效应﹑ 宏观量子隧道效应

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纳米材料的应用

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纳米技术基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了 快速的发展，并且在传统材料、医疗器材、电子设备、涂 料等行业得到了广泛的应用。在产业化发展方面，除了纳 米粉体材料在美国、日本、中国等少数几个国家初步实现 规模生产外，纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医 疗诊断材料等产品仍处于开发研制阶段。2010年全球纳米 新材料市场规模达22.3亿美元，年增长率为14.8%。今后 几年，随着各国对纳米技术应用研究投入的加大，纳米新 材料产业化进程将大大加快，市场规模将有放量增长。纳 米粉体材料中的纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化硅等 几个产品已形成一定的市场规模；纳米粉体应用广泛的纳 米陶瓷材料、纳米纺织材料、纳米改性涂料等材料也已开 发成功，并初步实现了产业化生产，纳米粉体颗粒在医疗 诊断制剂、微电子领域的应用正加紧由实验研究成果向产 品产业化生产方向转移

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烧蚀防热材料

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一种固体防热材料，主要用于导弹头部、航天器再入舱外 表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作用下能发生 分解、熔化、蒸发、升华、侵蚀等物理和化学变化，借材 料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层 时(见航天器返回技术)的热流传入飞行器内部并冷却火箭 发动机燃烧室和喷管的目的。所谓烧蚀，也就是导弹和飞 行器再入大气层时在热流作用下，由热化学和机械过程引 起的固体表面的质量迁移(材料消耗)现象

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烧蚀防热材料

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烧蚀材料按烧蚀机理分为升华型、熔化型和碳化型三类

按基体不同分类：树脂基、碳基、陶瓷基 碳-碳复合材料是用碳(石墨)纤维或织物为增强材料， 用沉积碳或浸渍碳为基体制成的复合材料。碳在高温下升 华，吸收热量，而且碳还是一种辐射系数较高的材料，因 而有很好的抗烧蚀性能。