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复合材料概论总论

复合材料概论总论

复合材料概论总论

复合材料概论考试B.doc

U ! | + 309 2010-2011学年第一学期考试试卷(B ) 课程名称:有机化工工艺学 共]页 考试时间:120 分钟总分:100分 考试方式: 闭卷 适用专业(班级): 应化0801、0802 班级 姓名 学号 一、 填空题(每小题1分,共30分) 1、 有机化工工艺学的定义是- 2、 石油组成非常复杂,其?中所含炷类有、和 三种。 3、 天然气中甲烷的化工利用主要有三个途径:(1) ; (2 ) ; (3 ) - 4、 煤的气化是指 o 5、 K SF 是指,能较合理地反映裂解进程的程度。 6、 管式裂解炉主要由 和 两大部分组成。 7、 炷类热裂解装置中的五大关键设备分别是管式裂解炉、、、 、和 3 8、 深冷分离方法实质是 的过程。 9、 目前工业上分离对、间二甲苯方法主要有、 和。 10、 费-托合成是指。 11、 低压合成甲醇工艺流程的四个工序是、、、 和 3 12、 用于低压合成甲醇:工艺采用 和 两种反应器,其中 反应器是直接冷却的。 13、 乙烯轮盐络合催化氧化一段法生产乙醛的工艺流程由三部分组成,分别是、 和 O 14、 在乙醛液相催化日氧化生产醋酸的工艺流程中,采用的反应器是具有外循环冷 却器的 ____ 反应器。 1 5、甲醇低压洗化制醋酸所用的催化剂是由 和 两部分组成。 16、乙烯氧氯化制取1, 2-二氯乙烷,工业上普遍采用的催化剂是 o 二、 简答题(每小题5分,共20分) 1、 烯炷液相环氧化是使烯烷直接转化为环氧化合物的重要方法,工业上此合成方法通称哈康 (Halcon )法,请用化学反应式表示哈康法的生产原理。 2、 乙烯与氯液相加成合成1, 2-二氯乙烷的工艺有低温氛化法和高温氯化法两种,简述高温 氯化法采用的反应器结构特点,以及采用这种型式反应器进行高温氯化的优点。 3、 乙烯杷盐络合催化氧化可得到乙醛,请简述这一转化过程包括的三个基本反应。 4、 低级烷炷的取代氯化以甲烷氯化最为重要,常用的方法是热疑化法,反应在气相中进行。以 甲烷热氯化为举例,写出其反应机理。 + 3H 2O

复合材料论文碳纤维复合材料的成型工艺与应用现状

复合材料概论 课程论文 碳纤维复合材料的成型工艺与应用现状院、部:材料与化学工程学院 专业班级: 学生姓名: 指导教师: 完成时间:2020/11/3

摘要 本文简述了碳纤维复合材料的性能、特点、成型工艺及应用领域现状、碳纤维复合材料的主流加工工艺,阐述了碳纤维复合材料在航空航天、汽车、风电、体育休闲等领域的应用现状,研究了该产业的发展趋势,并且提出了相关建议。 关键字:碳纤维;复合材料;成型工艺;应用;趋势 Abstract In this paper, the performance, characteristics, molding technology and application field status of carbon fiber composite materials, the mainstream processing technology of carbon fiber composite materials are briefly described. The application of carbon fiber composite materials in aerospace, automobile, wind power, sports and leisure fields is described. The development trend of the industry is studied, and relevant suggestions are put forward. Keywords:carbon fiber;composite material;molding process;applicaton; tren 1

复合材料

《复合材料概论》课程论文 论文题目:玻璃纤维增强材料 姓名:郑显波 学院:材料科学与工程学院 班级:材料121班 学号:2012141010

玻璃纤维增强材料 郑显波 (齐齐哈尔大学材料科学与工程学院) 摘要:本文从玻璃纤维增强材料的特点用途开篇,通过介绍玻璃纤维国内外的发展现状,与玻璃纤维增强材料生产中所体现出的问题,进而对玻璃纤维增强材料的发展前景做出预测。 Glass fiber reinforced materials Xianbo Zheng (Qiqihar University of Science and Technolog) Abstract:this article from the characteristics of glass fiber reinforced materials use, through the introduction of the current situation of the development of glass fiber at home and abroad, and in the production of glass fiber reinforced materials reflects the problems, and make prediction on the development of glass fiber reinforced materials 关键词:玻璃纤维增强材料发展现状发展前景特点 引言:玻璃纤维增强材料简称(GFRP)俗名玻璃钢。它是以玻璃纤维及其制品(玻璃布、带、毡、纱等)作为增强材料,以合成树脂作基体材料的一种复合材料。复合材料的概念是指一种材料不能满足使用要求,需要由两种或两种以上的材料复合在一起.组成另一种能满足人们要求的材料,即复合材料。单一种玻璃纤维,虽然强度很高,但纤维间是松散的,只能承受拉力.不能承受弯曲、剪切和压应力,还不做成固定的几何形状.是松软体。如果用合成树脂把它们粘合在一起,就可以做成各种具有固定形状的坚硬制品.既能承受拉应力,又可承受弯曲、压缩和剪切应力这就组成了玻璃纤维增强的塑料基复合材料。根据合成树脂的不同玻璃钢主要有环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢、聚酯玻璃钢。 1.玻璃纤维增强材料的特点、用途 玻璃纤维增强复合材料强度高、质量轻,具有减震性、抗疲劳性、耐化学品腐蚀性等优点,并且具有优异的抗弹、降噪性能,而且是价格低廉[1]。在汽车中应用玻璃纤维增强材料,可以提高汽车用材料的力学性能,降低汽车零部件的制造成本,加快汽车的装配速度,减轻汽车的重量,节省燃料. 随着汽车工业的迅速发展,对玻璃纤维及其复合材料的市场需求量将与日俱增,因此对玻璃纤维增强材料研究有很大的现实意义。 2.玻璃纤维增强材料成型工艺 喷射成型技术是手糊成型的改进,半机械化程度。喷射成型技术在复合材料成型工艺中所占比例较大,如美国占9.1%,西欧占11.3%,日本占21%。目前国内用的喷射成型机主要是从美国进口。

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。

材料科学与工程专业培养计划(080401)

材料科学与工程专业培养计划() () 一、培养目标 按照“厚基础、宽口径、复合型、高素质”的人才培养模式,培养德、智、体、美全面发展,了解现代材料学 科发展,适应社会经济和科学技术发展要求,具有坚实的自然科学基础、材料科学与工程专业基础和人文社会科 学基础,具有较强的工程意识、工程素质、实践能力、自我获取知识的能力、创新素质、创业精神、国际视野、 沟通和组织管理能力的高素质专门人才。材料类专业毕业的学生,既可从事材料科学与工程基础理论研究,新材 料、新工艺和新技术研发,生产技术开发和过程控制、材料应用等材料科学与工程领域的科技工作,也可承担相 关专业的教案、科技管理和经营工作。 本科生毕业后经过年左右的实际工作,能够达成如下目标: 培养目标:能够运用数理、材料专业基础知识和理论,对复杂的材料科学问题进行有效探索和系统性分析, 并提供解决方案; 培养目标:熟悉材料工程技术的发展现状及相关领域的发展动态,具备一定的工程创新意识与能力,能够运 用现代工具及材料专业知识,从事本领域相关工艺技术及产品的设计、研发与生产管理; 培养目标:具备卓越工程师的职业道德规范、强烈的爱国敬业精神和社会责任感,综合考虑法律、环境与可 持续发展等因素影响,在工程实践中能坚持公众利益优先; 培养目标:具备健康的身心和良好的人文科学素养,拥有团队精神、有效的沟通表达能力和工程项目管理能 力; 培养目标:拥有职业发展中的终生学习与自我完善能力,具有一定的全球化意识和国际视野,能够积极主动适应不断变化的自然环境和社会环境,持续提高专业素养和自身素质。 二、毕业要求 本专业的毕业要求如下: .工程知识:掌握工程领域所需的数学、自然科学、工程基础和材料科学与工程学科专业知识,并能够用于 解决材料工程领域复杂工程问题。 掌握相关数学知识,并能运用于实际工程问题进行数学建模、求解与数据处理; 掌握相关自然科学的基础原理和思维方法,并能将其应用于解决工程科学和技术问题; 掌握相关工程知识,能将其用于解决工程装备设计等工程问题; 掌握材料科学与工程专业基础知识,并能用于解决热处理、材料组织性能分析及控制等材料科学和工程技术

国内做高分子复合材料比较好的课题组

国内做高分子(树脂基)复合材料比较好的课题组作者:扈艳红 最近登录的一个学生学术网站,有篇帖子讨论了国内的做复合材料比较好的课题组,整理了一下,希望对我的小朋友们有点用处。大家若有更多信息,可以跟帖哦。 詹茂盛:北京航空航天大学教授、博士生导师;高分子复合材料系 研究方向:1.磁场环境功能复合材料; 2.聚合物基复合材料; 3.塑料合金与加工关键技术。 简介: 2004年-2005年兼任东京都立大学客座教授。中国复合材料学会聚合物基复合材料分会副主任,中国塑料加工协会专家,日本高分子学会正会员,《塑料》编委,北京塑料工业协会理事。承担了各类基金科研项目,以及其他重要项目。译著3部,合著3部,申请发明专利12项,部级2等奖和3等奖共4项,5项研究成果实现了产业化。 张佐光:北京航空航天大学博士,教授 研究方向:先进树脂基复合材料功能复合材料与高分子材料(防弹、电磁波、摩擦) 简介:兼任中国复合材料学会常务理事兼副秘书长,中国塑料加工协会理事,全国纤维增强塑料标准化委员会委员,《复合材料学报》副主编,《工程塑料应用》、《新型碳材料》编委等学术职务。发表学术论文120余篇,合作编著书2部,获得部级科技进步奖6项,国家专利5项。 川大的傅强教授,研究聚烯烃复合材料的加工成型方向; 中大的章明秋教授,以前做聚丙烯,现在做环氧树脂,学术水平很高, 北化的张立群教授,主要是橡胶复合材料,年轻有为,人也很好; 如果不限压力大就去化学所或应化所了。 北理工 刘吉平教授,博导,学科带头人,2009年中科院院士北理工唯一申报者,现在手下只有一两个博士,急缺人! 这是个好机会啊~ 北理工 杨荣杰教授博导副院长国内含能材料权威 对学生特别好,还给介绍工作~ 中科院长春应化所殷敬华 天津工业大学李嘉禄正在申请院士主要研究三维纺织复合材料 化学所杨士勇

《复合材料概论》课程论文格式要求

《复合材料概论》课程论文 玻璃钢复合材料埋地管结构设计研究 院、部:材料与化学工程学院学生姓名:张永煊 扌旨导教师:____ 朱莉云 _________ 专业:无机非金属材料工程 班级:材本1103班 完成时间:2013年5月31日

摘要 玻璃钢复合材料管比强度高、重量轻、运输安装方便、摩擦阻力小、输运能力高、热应力小、耐磨性好、防腐蚀、可设计性强、维修方便、生产效率高、成本低, 适用于石油输送管。为玻璃钢复合材料石油输送管的使用安全,同时节约施工开支,本文根据玻璃钢复合材料石油输送管的性能,以及地面压力对埋地下管子的角扩散理论,对受卡车的载荷的埋在地下的玻璃钢石油输送管, 进行了不同铺层层数建模,并进行了强度计算,设计出了合理的管壁厚度,有效的减轻了玻璃钢复合材料埋地管的重量。 关键词:输送管;地面压力;角扩散理论;层数建模;重量

ABSTRACT Glass fiber reinforced plastic composite pipe is high strength, light weight, easy to transport installation, small frictional resistance, high transport capacity, the thermal stress is small, good abrasion resistance, corrosion resistance, can design sex is strong, easy maintenance, high efficiency, low cost, suitable for oil delivery pipe. For glass fiber reinforced plastic composite material the use of oil pipeline safety, saving construction costs at the same time, in this paper, according to the performance of the oil delivery pipe, glass fiber reinforced plastic composites, and the ground stress of underground pipe Angle of diffusion theory, for the truck load of buried FRP oil pipeline, the different shop number modeling, and the strength calculation and design a reasonable wall thickness, effectively reduce the weight of the glass fiber reinforced plastic composite materials of buried pipe. Key words: Duct; Ground pressure; Angle of diffusion theory; The layer number of modeling; The weight

高分子基复合材料

高分子基复合材料 Polymer Matrix Composite Materials 课程编号:07370380 学分:2 学时:30 (其中:讲课学时:30 实验学时:0 上机学时:0) 先修课程:材料科学导论、高分子化学、大学物理 适用专业:高分子材料与工程、复合材料与工程 教材:《聚合物复合材料》黄丽主编,中国轻工业出版社,2012.01 第二版开课学院:材料科学与工程学院 一、课程的性质与任务 高分子基复合材料是建立在数学、物理学、化学等课程知识的基础上,为材料科学与工程专业学生开设的一门专业方向课,其性质为选修。 通过本课程的学习,旨在让学生获得复合材料的有关基本理论和基本知识,为拓宽学科方向和今后从事相关研究和工作奠定必要的基础。其主要任务是使学生具备下列知识和能力: 1.熟悉复合材料的常用基体材料和常用增强材料结构与性能; 2.初步掌握聚合物基、碳基、纤维增强复合材料的种类和基本性能; 3.能够根据实际要求合理设计材料,从微观或亚微观水平上选定合适的基体和 增强体或功能体; 4.依靠复合材料设计知识,确定合适的表面处理技术和成型工艺; 5.了解先进复合材料的发展概况。 二、课程的基本内容及要求 第1章绪论 1. 教学内容 (1).复合材料的发展史 (2).复合材料的定义、命名及分类 (3).复合材料的特性 (4).对高性能复合材料的期望及开发现状 2. 学习要求 (1).了解复合材料的发展简史 (2).掌握复合材料的概念、分类及命名规则 (3).理解复合材料的特性及发展趋势 3. 重难点 掌握复合材料的定义及特性既是本章的重点,也是难点

第2章基体材料 1. 教学内容 (1).概述 (2).聚合物基体 (3).金属基体 (4).陶瓷基体 (5).碳基体 2. 学习要求 (1).理解基体的概念 (2).掌握基体在复合材料材料中的作用及对复合材料性能的影响(3).了解复合材料中常用的基体类型 (4).掌握聚合物基体的特性 3. 重难点 (1).重点是熟悉复合材料中基体的类型及各类基体的特性(2).难点是掌握几种常用聚合物基体的制备原理和工艺 第3章复合材料的增强材料 1. 教学内容 (1).玻璃纤维 (2).碳纤维 (3).有机高分子纤维 (4).陶瓷纤维 (5).金属纤维 (6).晶须 (7).粉体增强材料 2. 学习要求 (1).理解增强材料在复合材料中的作用 (2).理解各类增强材料增强原理 (3).掌握常用增强材料的制备工艺 3. 重难点 (1).重点是理解各类型增强材料的增强机制和特点 (2).难点是掌握几种常用增强材料的制备工艺 第4章纤维复合材料及其制造方法 1. 教学内容 (1).聚合物基复合材料

复合材料概论补考试卷

考试中心填写:中南林业科技大学课程考试试卷月日年 考试用 分钟;考试时间:120;试卷编号:卷复合材料概论课程名称: 院级

班业 学专 分)3分,共30一、填空题(每题评卷人复 查人得分 基复合材料.按基体材料进行分类,可将复合材料分为基复合材料、1 )线以及无机非金属基复合材料。此过超。 和2.碳纤维复合材料具有良好的摩阻特性和减摩特性,是因为碳纤维具有 得不应用最为广泛。3.玻璃纤维常用有机铬络合物作为偶联剂,其中题答作基体树脂,是因为其具有良好的耐火性、自熄4.汽车的内部装饰件常采用(线 订性、低烟性和低毒性。装效应,使得复合材料具有良好的抗震能力。5.由于界面具有 6. 金属基复合材料构件的使用性能要求是选择金属基体材料最重要的依据,例如,航空航天工业选择轻金属如、、合金作为基体。 7.聚酰胺用玻璃纤维增强后,耐水性、耐热性以及力学性能得到很大的提高,唯一的缺点是 变差了。 8.酚醛树脂分子结构中含大量苯环与极性羟基,使得分子链的刚性、 差,因此酚醛树脂硬度和脆性较大。 9.用纤维布增强陶瓷基制得的复合材料,在纤维布二维方向上的性能,垂直于纤维布方向上的性能。 10.若结构要求有很好的低温工作性能,可选用低温下不脆化的纤维作为增强材料。 二、选择题(每题3分,共30分) 得分评卷人复查人 。))下列哪一项不是聚合物基复合材料普遍具有的特点(1(. A.减震性能好 B.比强度大 C.过载时安全性好 D.耐老化性能好 (2)在1500℃以下强度随温度的升高而增加,超过此温度,强度随稳定的升高而下降,直到1900℃后趋于稳定,而模量随温度的升高而不断增加,这是()。 A.玻璃纤维 B.硼纤维 C.芳纶纤维 D.石墨 纤维 (3)以下环氧树脂中,具有化学稳定性高,耐紫外线和大气老化性能好,且具有自熄性的是()。

学科教学·化学专业培养方案-北京师范大学研究生院

学科教学·化学专业培养方案 一、培养目标与基本规格 培养具有现代教育观念和教育、教学工作能力,具有较高水平的中小学化学教育的骨干教师。 基本规格如下: (一)热爱教育职业和化学教学工作,有志于教育、教学改革的实践与研究,事业心、责任感强。 (二)具有较宽厚的文化基础与化学专业基础,具有较高的教育学和教学论的素养,在化学教学方面视野开阔、现代意识强,能胜任教学业务骨干的任务,具有较高的学科研究能力。 (三)能比较熟练地阅读本专业的外文资料。 (四)身心健康。 二、招生对象及入学考试 (一)招生对象 大学本科毕业并获得学士学位,有三年以上基础教育教学工作经验,教学效果良好的中小学教师。未获取学士学位者,需具有中学一级教师任职资格。 报考者必须经过所在学校推荐。 (二)入学考试 1、考试方式 按国家有关规定,参加在职攻读教育硕士专业学位全国统一联考。 2.考试科目: 外语、教育学、心理学、高等化学基础、政治理论。 三、学习年限与教学方式 学习年限为三至四年。 学习分两个阶段:第一阶段主要进行课程学习,第二阶段主要是撰写学位论文(含调查研究与实验)。其中,集中学习的时间不得少于一年。 实行导师负责与教研室(导师组)集体培养相结合,同时强调发挥学生自主学习与研究的积极性。 四、课程设置 按一年左右的时间来安排课程学习。课程设置以宽、新、实为原则,分为学位公共课、专业必修课、选修课,前两类为必修课程。总学分不少于34学分。

五、学位论文工作及学位授予 修满学分后方可进入撰写学位论文阶段。 论文内容应紧密联系本学科中学教学的实际,并有一定的理论分析与概括。论文要在导师(或导师组)的指导下由学生独立完成。论文的格式应符合规范要求。

复合材料概论习题

复合材料习题 第四章 一、判断题:判断以下各论点的正误。 1、基体与增强体的界面在高温使用过程中不发生变化。(?) 2、比强度和比模量是材料的强度和模量与其密度之比。(√) 3、浸润性是基体与增强体间粘结的必要条件,但非充分条件。(√) 4、基体与增强体间界面的模量比增强体和基体高,则复合材料的弹性模量也越高。(?) 5、界面间粘结过强的复合材料易发生脆性断裂。(√) 6、脱粘是指纤维与基体完全发生分离的现象。(?) 7、混合法则可用于任何复合材料的性能估算。(?) 8、纤维长度lγsv时,易发生浸润。 C、接触角θ=0?时,不发生浸润。 D、是液体在固体上的铺展。 3、增强材料与基体的作用是(A、D) A、增强材料是承受载荷的主要组元。 B、基体是承受载荷的主要组元。 C、增强材料和基体都是承受载荷的主要组元。 D、基体起粘结作用并起传递应力和增韧作用。 4、混合定律(A) A、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈线性变化。 B、表示复合材料性能随组元材料体积含量呈曲性变化。 C、表达了复合材料的性能与基体和增强体性能与含量的变化。 D、考虑了增强体的分布和取向。 5、剪切效应是指(A) A、短纤维与基体界面剪应力的变化。 B、在纤维中部界面剪应力最大。

碳化硅纤维的特点与应用

先进陶瓷结课论文 学院:材料与化学化工学院 专业:材料科学与工程 姓名: * * * 学号: 2010******** 2013-12-10

碳化硅纤维的特点与应用 前言 碳化硅纤维是以碳和硅为主要组分的一种陶瓷纤维,这种纤维具有良好的高温性能、高强度、高模量和化学稳定性,抗张强度可达2.5~3.5GPa,弹性模量为200GPa,有良好的耐化学品腐蚀性,线膨胀系数小,约为3.1×10-6 K-1,耐辐照、吸波性好,且具有半导体性质。主要用于增强金属和陶瓷,制成耐高温的金属或陶瓷基复合材料。因其具有良好性能,已在尖端科技领域,例如航空航天、火箭发动机、核聚变炉等方面展开应用。今后,期待往民品方向应用,诸如汽车废烟气收尘、高效率燃气发电机耐热部件等扩展使用。所以,研究碳化硅纤维的特点就显得尤为重要。由于专业知识有限,在此,我谨对其进行浅谈。 一、碳化硅纤维的分类 碳化硅纤维从形态上分为晶须和连续纤维两种。 1、碳化硅晶须 晶须是一种单晶,碳化硅的晶须直径一般为0.1~2um,长度为20~300um,外观是粉末状,是一种很少缺陷的,有一定长径比的单晶纤维,它具有相当好的抗高温性能和很高强度。主要用于需要高温高强应用材质的增韧场合。如:航天材料、高速切削刀具等。目前,有着极高的性能价格比。 碳化硅晶须为立方晶须,和金刚石同属于一种晶型,是目前已经合成出的晶须中硬度最高,模量最大,抗拉伸强度最大,耐热温度最高的晶须产品,分为α型和β型两种形式,其中β型性能优于α型。β型较α型具有更高的硬度(莫氏硬度达9.5以上),更好的韧性和导电性能,抗磨、耐高温,特别耐地震、耐腐蚀、耐辐射,已经在飞机、导弹的外壳上以及发动机、高温涡轮转子、特种部件上得到应用。 碳化硅晶须的生长机理主要为气-液-固机理,即碳化硅晶须通过气液固相反应成核并生长,原料二氧化硅与c生成SiO气体,SiO扩散至富碳的催化剂融球表面,反应生成Si,进而与C反应生成SiC,SiC达到饱和后析出SiC晶核,随着反应的进行,进入融球内的SiC分子不断向晶核叠加,并在催化剂的控制下他,通过(ABCABC)立方堆积方式,生长成一定长径比的碳化硅晶须。 目前碳化硅晶须的主要制备方法大体分为三类,分别是:气相碳源法、固相碳源法、液相碳源法。其中,气相碳源法是含碳的气体与含硅的气体反应,或分解一种含碳及硅的有机化合物气体合成碳化硅晶须;固相碳源法是先在高温下使

【复合材料概论】复习重点应试宝典

第一章总论 1、名词:复合材料基体增强体结构复合材料功能复合材料 复合材料(Composite materials),是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。 包围增强相并且相对较软和韧的贯连材料,称为基体相。 细丝(连续的或短切的)、薄片或颗粒状,具有较高的强度、模量、硬度和脆性,在复合材料承受外加载荷时是主要承载相,称为增强相或增强体。它们在复合材料中呈分散形式,被基体相隔离包围,因此也称作分散相。 结构复合材料:用于制造受力构件的复合材料。 功能复合材料:具有各种特殊性能(如阻尼,导电,导磁,换能,摩擦,屏蔽等)的复合材料。 2、在材料发展过程中,作为一名材料工作者的主要任务是什么? (1)发现新的物质,测试其结构和性能; (2)由已知的物质,通过新的制备工艺,改变其显微结构,改善材料的性能;(3)由已知的物质进行复合,制备出具有优良性能的复合材料。 3、简述现代复合材料发展的四个阶段。 第一代:1940-1960 玻璃纤维增强塑料 第二代:1960-1980 先进复合材料的发展时期 第三代:1980-2000 纤维增强金属基复合材料 第四代:2000年至今多功能复合材料(功能梯度复合材料、智能复合材料) 4、简述复合材料的命名和分类方法。 增强材料+(/)基体+复合材料 按增强材料形态分:连续纤维复合材料,短纤维复合材料,粒状填料复合材料,编织复合材料; 按增强纤维种类分类:玻璃纤维复合材料,碳纤维复合材料,有机纤维复合材料,金属纤维复合材料,陶瓷纤维复合材料,混杂复合材料(复合材料的“复合材料”);按基体材料分类:聚合物基复合材料,金属基复合材料,无机非金属基复合材料; 按材料作用分类:结构复合材料,功能复合材料。 5、简述复合材料的共同性能特点。 (1)、综合发挥各组成材料的优点,一种材料具有多种性能; (2)、复合材料性能的可设计性; (3)、制成任意形状产品,避免多次加工工序。 6、简述聚合物基复合材料的主要性能特点。 (1)、比强度、比模量大(2)、耐疲劳性能好(3)、减震性好(4)、过载时安全性好(5)、具有多种功能性(耐烧蚀性能,摩擦性能好,电绝缘性能高,耐腐蚀性能优良,有特殊的光学、电学、磁学特性。)(6)、很好的加工工艺性 7、简述金属基复合材料的主要性能特点。

复合材料力学笔记

《复合材料力学》沈观林编著清华大学出版社 第一章复合材料概论 1.1复合材料及其种类 1、复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。 2、复合材料从应用的性质分为功能复合材料和结构复合材料两大类。功能复合材料主要具有特殊的功能。 3、结构复合材料由基体材料和增强材料两种组分组成。其中增强材料在复合材料中起主要作用,提供刚度和强度,基本控制其性能。基体材料起配合作用,支持和固定纤维材料,传递纤维间的载荷,保护纤维。 根据复合材料中增强材料的几何形状,复合材料可分为三大类:颗粒复合材料、纤维增强复合材料(fiber-reinforced composite)、层和复合材料。 (1)颗粒:非金属颗粒在非金属基体中的复合材料如混凝土;金属颗粒在非金属基体如固体火箭推进剂;非金属在金属集体中如金属陶瓷。 (2)层合(至少两层材料复合而成):双金属片;涂覆金属;夹层玻璃。 (3)纤维增强:按纤维种类分为玻璃纤维(玻璃钢)、硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和芳纶纤维等。 按基体材料分为各种树脂基体、金属基体、陶瓷基体、和碳基体。 按纤维形状、尺寸可分为连续纤维、短纤维、纤维布增强复合材料。 还有两种或更多纤维增强一种基体的复合材料。如玻璃纤维和碳纤维增强树脂称为混杂纤维复合材料。 5、常用纤维(性能表见P7表1-1) 玻璃纤维(高强度、高延伸率、低弹性模量、耐高温) 硼纤维(早期用于飞行器,价高) 碳纤维(主要以聚丙烯腈PAN纤维或沥青为原料,经加热氧化,碳化、石墨化处理而成;可分为高强度、高模量、极高模量,后两种成为石墨纤维(经石墨化2500~3000°C);密度比玻璃纤维小、弹性模

复合材料总思考题及参考答案

复合材料概论总思考题 一.复合材料总论 1.什么是复合材料?复合材料的主要特点是什么? ①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。 ②1)组元之间存在着明显的界面;2)优良特殊性能;3)可设计性;4)材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能(优点)是什么?——请简答6个要点 (1)比强度,比模量高(2)良好的高温性能(3)良好的尺寸稳定性(4)良好的化学稳定性(5)良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性(6)良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的?如何表述?举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名,如碳纤维环氧树脂复合材料 ②(1) 强调基体:酚醛树脂基复合材料(2)强调增强体:碳纤维复合材料 (3)基体与增强体并用:碳纤维增强环氧树脂复合材料(4)俗称:玻璃钢 4.常用不同种类的复合材料(PMC,MMC,CMC)各有何主要性能特点? 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类,各表示什么?在结构设计过程中的设计层次如何,各包括哪些内容?3个层次 答:1、一次结构:由集体和增强材料复合而成的单层材料,其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能; 二次结构:由单层材料层复合而成的层合体,其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构:指通常所说的工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 2、①单层材料设计:包括正确选择增强材料、基体材料及其配比,该层次决定单层板的性能; ②铺层设计:包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排,该层次决定层合板的性能; ③结构设计:最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。 答:①20世纪40年代,玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后,纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代,在技术上臻于成熟,在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展,对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求,出现了高性能树脂基先进复合材料,标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用,树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构,今年来又逐步进入其他工业领域。 ④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合,特别是与轻金属复合而成金属基复合材料,克服了树脂基复合材料耐热性差和不到电、导热性低等不足。

复合材料概论x

复合材料: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 碳/碳界面层结构:碳纤维(各种碳组织)增强碳(石墨化的树脂碳、CVD碳)形成符合材料时碳纤维与碳通过吸附等作用在碳组织及增强碳之间形成的表面薄层 热塑性聚合物基体:具有线型或支链型结构的一类有机高分子化合物,可以反复受热软化(或熔化),冷却后变硬 CVD-C:化学气相沉积形成的碳纤维或碳组织 TOG CVD:化学气相沉积法 非氧化物陶瓷不含氧的有哪些? 不含氧的氮化物、碳化物、硼化物、硅化物 石墨化分类 复合材料的分类(按功能):结构复合材料、功能复合材料 气相沉积工艺:均热法、热梯度法、压差法、脉冲法 气相沉积工艺过程 温度梯度法:在预成型体的内外侧壁间形成温度差,径向上形成温度梯度,前驱气体从预成型体的低温面流入,扩散进入预成型体的空隙内,前驱气体沿径向扩散过程中逐步预热,在高温的热解区热解沉积,随着沉积过程进行预成型体的高温区被致密化,热解沉积区由高温区域向低温区域逐级迁移,呈放射状向外推进 压力梯度法:沿胚体厚度方向造成一定的压力差,反应气体被强行通过多孔胚体,在胚体上快速均匀的沉积。 金属基复合材料与合金材料有什么区别? 金属基复合材料属于复合材料,金属基复合材料是以金属或合金为连续相,与颗粒,晶须或纤维形式的第二相组成的复合材料。利用复合技术使两种或两种以上物理、化学、力学性能不同的材料结合而成。而合金是多种金属或金属与非金属在熔融状态下混合均匀而成的一种混合物。它们之间的结合是在原子层级,想要再分离开始很不容易的。 金属基复合材料的基体材料 按照基体的类型,金属基复合材料可分为:铝基,镍基,钛基,镁基,铁基等 基体的作用:固结增强体,传递和承受各种载荷(力,热,电)的作用 金属基复合材料的结合形式:机械结合、溶解和浸润结合、反应结合、交换反应结合、氧化物结合、混合结合 金属基复合材料的基体选择原则 金属基复合材料的使用要求 金属基复合材料的组成特点 基体金属与增强体的相容性 连续纤维增强铝基复合材料的制备方法 熔融浸润法:用液态铝及铝合金浸润纤维束或将纤维束通过液态铝合金熔池,使每根纤维被熔融金属润湿后除去多余的金属而得到复合丝,再经挤压而制得复合材料。 加压铸造法:将熔融铝或铝合金强制压入内置纤维预制件的固定模腔,压力一直施加到凝固结束。 扩散粘结法:将铝箔与经表面处理后浸润铝液的纤维丝或复合丝或单层板按规定的次序叠层,在真空或惰性气体条件下经高温加压扩散粘结成型得到铝基复合材料。 金属基复合材料制造中的关键技术问题

复合材料-深圳大学材料学院

深圳大学课程教学大纲 课程编号:23209919 课程名称: 复合材料 开课院系: 材料学院 制订(修订)人: 谢盛辉 审核人: 批准人: 2007年 07月 16日制(修)订

课程名称:复合材料 英文名称: Composite Materials 总学时: 36 学时其中:实验课 0 学时 学分: 2学分 先修课程:材料科学基础、材料工程基础 教材:周曦亚编复合材料,化学工业出版社,北京(2005) 参考教材:王荣国等编著复合材料概论,哈尔滨工业大学出版社(1999) 尹洪峰等编著复合材料及其应用,陕西科学技术出版社,西安(2003) 吴人洁主编复合材料,天津大学出版社,天津(2000) 授课对象:材料科学与工程专业 课程性质:专业选修 教学目标:让材料科学与工程专业的学生了解复合材料的种类和基本性能;了解复合材料基体和增强体的种类和性能;掌握复合材料的制备方法和成型工艺以及复合材料的一般设计原则;掌握复合材料的增强、增韧机理以及界面的种类和作用;了解复合材料的主要应用;为学生从事相关领域的工作提供基础。 课程简介:随着航空航天、电子信息等新技术产业的发展,对材料提出了更高的要求。传统的材料已经难以满足需要,于是复合材料应运而生,并日益成为21世纪材料发展的主流。本课程主要讲述先进复合材料的种类、性能、制备工艺等问题,同时介绍复合材料的界面、增强、增韧机理等相关问题以及复合材料的主要应用。

教学内容: 第一章绪论——了解复合材料的发展历史和概况;掌握复合材料的分类和命名以及复合材料所具有的一些最基本的性能;了解复合材料的结构设计基础。 第二章复合材料的基体及增强体材料——了解基体材料和增强材料的种类和主要作用;了解金属材料、陶瓷材料和聚合物材料等常用基体材料的主要性能及应用范围,玻璃纤维、碳纤维、硼纤维等无机非金属纤维以及有机纤维、金属丝、晶须和颗粒等常用增强体的主要性能、制备工艺及应用范围。。 第三章复合材料的界面和优化设计——了解复合材料界面的主要作用;掌握复合材料界面的构成和类型以及界面优化设计的途径;掌握复合材料界面的表征。 第四章聚合物基复合材料——了解先进聚合物基复合材料的种类和基本性能;掌握聚合物基复合材料的主要成型加工技术及其应用。 第五章金属基复合材料——了解先进金属基复合材料的种类和基本性能和应用;掌握金属基复合材料的主要制备工艺及其特点。 第六章陶瓷基复合材料——了解陶瓷基复合材料的种类和基本性能;掌握陶瓷基复合材料的成型加工技术及其应用。 第七章其它先进复合材料——了解碳/碳复合材料、仿生复合材料、纳米复合材料等先进复合材料的概念及其主要性能和应用。 第八章材料复合新技术——了解原位复合技术、高温自蔓延合

2019年IntroductiontoCompositeMaterials复合材料概论

Introduction to Composite Materials References ?AERO 304 notes and Introduction to Aerospace Structural Analysis, Allen and Haisler ?Principles of Composite Material Mechanics, . Gibson, McGraw-Hill, 1994 ?Mechanics of Composite Materials, Robert M. Jones, McGraw-Hill, 1975 ?Introduction to Composite Materials, . Tsai and . Hahn, Technomic Publishing Co., 1980 Introduction and Terminology Structural materials can be divided into 4 basic categories: ?Metals ?Polymers ?Ceramics ?Composites

Composites, which consist of two or more separate materials combined in a macroscopic structural unit, are made from various combinations of the other three materials. The relative importance of the four basic materials in a historical context has been presented by Ashby (Technology of the 1990s: Advanced Materials and Predictive Design, . Ashby, Philosophical Transactions of the Royal Society of London, A322, 393-407, 1987) and is shown schematically below (figure taken from Gibson):

复合材料概论

1、复合材料:是由两种或者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。 2、反玻璃化:许多无机玻璃可以通过适当的热处理使其由非晶态转变为晶态,这一过程称为反玻璃化。 3、不饱和聚酯树脂:是指由线型结构的,主链上同时具有重复酯键及不饱和双键的一类聚酯物。 4、热塑性树脂:是指具有线型或支链型结构的那一类有机高分子化合物,这类聚合物可以反复受热软化,而冷却后变硬。 5、增强材料:在复合材料中,凡是能提高基材料力学性能的物质,均称为增强材料。6:、微晶结构假说:微晶结构假说认为玻璃是由硅酸或二氧化硅的微晶子组成,在微晶子之间由硅酸块过冷溶液所填充。7、网络结构假说:认为玻璃是由二氧化硅的四面体氧硅三面体或硼氧三面体相互连成不规则三维网络,网络的空隙由Na、K、Ca、Mg等填充。8、捻度:捻度是指单位长度内纤维与纤维之间所加的转数,以捻/米为单位。9、碳纤维:是由有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物碳,是一种非金属材料。10、复合材料的界面:指基体与增强物之间化学成分有显著变化的构成彼此结构的能起载荷传递作用的微小区域。11、RTM成型工艺:RTM是由计量设备分别从储桶内抽出,经静态混合器混合均匀,注入事先铺有玻璃纤维增强材料的密封模内,经固化、脱模后加工而成制品。12、缠绕工艺:将浸过树脂胶液的连续纤维或布带按照一定规则缠绕到芯模上,然后固化脱模成为增强塑料制品的工艺过程。13、金属基复合材料:是以金属为基体,以高强度的第二相为增强体而制得的复合材料。14、固体电阻:把碳等导电粒子分散在陶瓷等绝缘性基体中制成的电阻叫固相电阻。15、碳/碳复合材料:由碳纤维或者各种碳织物增强碳或石墨化的树脂碳以及化学气相沉积碳所形成的复合材料。16:、化学蒸气沉积法:将甲烷之类的烃类气体混合氢氩之类的载气于1000—1100度进行热分解,在胚体的空隙中沉碳。 1、复合材料的共同特点是是什么?答:1)综合发挥各种组成材料的优点,使一种材料具有多种性能具有天然材料所没有的性能;2)可按对材料性能的需要进行材料的设计与制造;3)可制成所需的任意形状的产品,可避免多次加工工序。 2、复合材料的命名方法是什么?答:复合材料可根据增强材料与基体材料的名称来命名,将增强材料的名称放在前面,基体材料的名称放在后面,再加上复合材料。 3、复合材料是如何分类的?1)按增强形态分类:a、连接纤维复合材料b、短纤维复合材料c、粒状填料符合材料d、编织复合材料。2)按增强纤维种类分类:a、玻璃纤维复合材料b、碳纤维符合材料c、金属纤维复合材料d、陶瓷纤维复合材料。3)按基体材料分类:a、聚合物基复合材料b、金属基复合材料c、无机非金属基复合材料。4)按材料作用分类: a、结构复合材料 b、功能复合材料。 4、阐述复合材料的三个结构层次?答:1)一次结构:指由基体和增强材料复合而成的单层结构其力学性能决定于组成材料的的力学性能,相几何和界面区的性能2)二次结构:指由单层材料层合成的层合体,其力学性能决定于单层材料的的力学性能和铺层几何3)三次结构:指通常所说的工程结构或产品结构,其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 5、阐述复合材料设计的三个层次?答:单层材料设计、铺层设计、结构设计。1)单层材料设计包括正确选择增强材料、基体材料及其配比该层次决定单层板的性能;2)铺层设计包括对铺层材料的铺层分离做出合理安排,该层次决定层合板的性能;3)结构设计则最好确定产品结构的形状和尺寸。 6、金属基体材料的选用原则是什么?答:1)金属基复合材料的使用要求;2)金属基复合材料的组成特点;3)基体金属与增强物的相容性。 7、选择金属基体时如何增强基体和增强物的相溶性?可对增强纤维进行表面处理或在金属基体中添加其他成分,以及选择适宜的成理方法或条件,缩短材料在高温下的停留时间等。 8、水泥体材料的主要特征有哪些?答:1)水泥基体力分孔体系,其孔隙尺寸可由十分之几纳米到数十纳米,孔隙存在不只会影响基体本身性能,也会影响纤维与基体的界面粘接;

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