增强材料形态
短纤维 复合材料
编织 复合材料
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2、增强纤维种类
碳纤维 复合材料
玻璃纤维 复合材料
有机纤维 复合材料
增强纤维种类
金属纤维 复合材料
陶瓷纤维 复合材料
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3、基体材料
聚合物基 复合材料
金属基 复合材料
基体材料
无机非金属基 复合材料
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1. 3 复合材料的分类 classification of composites
纤维
陶瓷
晶须
玻璃 碳
颗粒 纤维 粒子 纤维
炭黑
有机纤维 塑料 橡胶
复合材料系统组合
连
续
相金属材料Fra bibliotek无机非金属材料
纤维金属基复合材料
钢丝/水泥复合材料
晶须/金属基复合材料
晶须/陶瓷基复合材 料
纤维/金属基复合材料 晶须/金属基复合材料 弥散强化合金材料
纤维/陶瓷基复合材 料
晶须/陶基复合材料
有机高分子材料 增强橡胶 金属/塑料板
粒子填充塑料 纤维/树脂基复合材料
碳纤维/金属基复合材 料
纤维/陶基复合材料
金属/塑料
纤维/树脂基复合材料
颗粒/橡胶 颗粒/树脂基复合材料 纤维/树脂基复合材料
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分类： (1)按来源：天然、 人工复合材料等 (2)按基体：树脂基、 金属基、 无机非金属基复合材料等 (3)按增强体形态：颗粒增强(particle-reinforced)
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1. 3 复合材料的分类 classification of composites
4. 材料作用 • 结构复合材料：受力构件 • 功能复合材料：导电、导磁、阻尼、摩擦、
屏蔽等。
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分散相
金属 材料
无 机 非 金 属 材 料
有机 高分 子材
料
金属纤维(丝) 金属晶须 金属片材
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。
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复合材料定义(definition of composites)
• 复合材料通常由基体材料和增强材料两大组分构 成，组分材料之间具有明显的界面，宏观上呈现 出各向异性特性，是非均质的。
• 复合材料不仅保持了组分材料的自身原有的一些 优良性能，而且彼此补偿，明显改善或突出了一 些特殊性能，成为一种新型的结构物。
• 有学者预言，人类历史上有石器时代、铜 器时代和铁器时代，而21世纪将会成为复 合材料时代。
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1. 2 复合材料的定义 definition of composites
根据国际标准化组织（International Organization for Standardization,ISO） 为复合材料所下的定义：
• 铝材可以满足强度要求，但不能满足电讯 要求，陶瓷等可以满足电讯要求但不能满 足强度要求。
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
现在几乎所有正在研制的飞机，无论 是大型客机还是战斗机都已大量使用热固 性复合材料，其所占结构重量百分比已成 为飞机结构设计先进水平的重要标志之一。
引言
材料、能源、信息
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引言
• 单一材料：不足 • 复合材料：
取长补短 协同作用
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引言
材料发展史 • 旧石器时代 • 陶器、青铜器时代 • 铁器时代 • 钢铁时代 • 高分子材料、复合材料
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引言
复合材料发展史 • 稻草和泥巴 • 钢筋水泥 • 芦苇增强沥青 • 越王剑
• 突出增强、基体材料 玻璃纤维复合材料 环氧树脂复合材料
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1. 3 复合材料的分类 classification of composites
1. 增强材料形态 2. 增强纤维种类 3. 基体材料 4. 材料作用
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1、增强材料形态
连续纤维 复合材料
粒状填料 复合材料
• 现在产品也已逐步扩展到国民经济的各个 领域。在石油、化工、建材、汽车、船舶、 煤炭、纺织、机械、电器、环保、农村渔 业、体育器材等工业部门和民用领域。
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
• 预计今后复合材料将向耐高温、高延伸率、 高韧性、多功能和高效率为目标的高性能 复合材料发展。
• 改变组分材料品种或比例，可以得到不同品种和 性能的复合材料。
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复合材料定义(definition of composites)
(1)种类不同，性质差异很大的几种材料及其界面相（层） 所组成（组成上） (2)多相固体材料（结构） (3)经设计复合而成（制备上） (4)通过复合效应获得原组份材料所不具备的性能，或产生
3. 基体材料 • 聚合物基复合材料：热固性树脂，热塑性
树脂。 • 热固性树脂：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、
酚醛树脂。
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1. 3 复合材料的分类 classification of composites
• 金属基复合材料：铝基复合材料，钛基复 合材料、镁基复合材料等。
• 无机非金属基复合材料：以陶瓷材料（包 括玻璃、水泥）为基体。
性能协同作用，与简单混合有本质的区别（性能上）
简言之：复合材料由连续基体相(matrix phase)和分散增强相 (disperse phase)及界面相(interface phase)所构 成
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复合材料的命名
• 增强材料放前、基体材料放后 玻璃纤维环氧树脂复合材料
• 增强材料/基体材料 玻璃/环氧复合材料 碳/金属复合材料
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
国际上现代复合材料是由于航空 通讯的要求而产生的。
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
• 飞机雷达罩一类结构物，既要承受气动载 荷，又要求能透过雷达波。
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
现代复合材料发展阶段 • 第一阶段：玻璃纤维 • 第二阶段：碳纤维、芳纶纤维 • 第三阶段：高性能
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1．1 复合材料的发展概况 development of composites
• 在我国，热固性复合材料发展于1958年， 早期主要是为国防工业服务的。