復合材料增強材料
1. 什麼是顆粒增強復合材料
是不是顆粒增強金屬基復合材料?
是的話參考:http://ke..com/view/1278462.htm
以碳化物、氮化物、石墨等顆粒增強金屬或合金基體的金屬基復合材料統稱。
一種較容易批量製造、加工、成形和成本較低的金屬基復合材料。也是研究發展較成熟的復合材料。
這類復合材料的組成范圍寬廣,可根據工作的工況要求選擇基體金屬和增強顆粒,常選用的顆粒有碳化硅、碳化鈦、碳化硼、碳化鎢、氧化鋁、氮化硅、硼化鈦、氮化硼及石墨等,顆粒的尺寸一般在3.5~10μm,也有選用<3.5μm和30μm左右的顆粒、含量范圍5%~75%,一般為15%~20%和65%左右,視需要而定。金屬基體有鋁、鎂、鈦、銅、鐵、鑽等及其合金。
典型的顆粒增強金屬基復合材料有SiCp/Al,Al2O3/Al,SiCp/Mg,B4Cp/Mg,TiC/Ti,WC/Ni等。
製造方法有粉末冶金法、鑄造法、真空壓力浸漬法和共噴射沉積法。可以直接做成零件,也可做成鑄錠後進行熱擠壓、鍛造、軋制等。
2. 碳纖維增強復合材料的增強體是啥
所謂的增強體應該說的是碳絲本身。
一般來說碳纖維絲是浸在樹脂里的,所以也稱為碳纖維預浸布。
陶瓷的方面不太了解,應該是陶瓷內部有碳纖維絲作增強,一般來說應該是短切絲。
3. 什麼是纖維增強塑料復合材料
玻璃鋼是纖維增強塑料復合材料的典型代表,它雖然不是鋼材,但卻專勝過鋼,尤其是在強度屬、耐腐蝕、耐高溫等方面比鋼優越得多。
人們熟悉的玻璃是一種脆性材料,但若將它熔化並以極快的速度抽成細微的絲,這種纖維就能柔軟如絲,可以像棉紗一樣紡織。玻璃纖維越細,其強度越高。玻璃纖維增強塑料通常所用的增強纖維的直徑為5~10微米,相當於頭發絲的1/10左右。然而,它的單根絲的拉伸強度卻和高強度鋼相近,比天然纖維和化學纖維高5~30倍。
4. 什麼是顆粒增強復合材料
顆粒增強陶瓷基復合材料是指在陶瓷基體中引人第二相——顆粒增強相,並使其均勻彌散分布與基體復合而得到的一種強韌化的陶瓷基復合材料。陶瓷基體可以是氧化物陶瓷(如氧化鋁、莫來石,剛玉石等)和非氧化物陶瓷(如各種氮化物、碳化物、硼化物等)。第二相顆粒可以是氧化物和非氧化物陶瓷顆粒或金屬粉末顆粒,按共性質分為剛性(硬質)顆粒和延性顆粒。
顆粒增強陶瓷是在金屬材料彌散強化技術的基礎上發展起來的一種陶瓷基復合材料技術,可明顯改善陶瓷基體的強度、韌性和高溫性能,盡管顆粒的增韌效果不如晶須與纖維,但具有制備工藝簡單、第二相分散容易,易於制備形狀復雜的製品,價格低廉等優點,顆粒增強可以得到各向同性和高溫強度、高溫蠕變性能有所改善的陶瓷基復合材料。
顆粒彌散強化陶瓷基復合材料多採用機械混合法或化學餛合法得到均勻混合料,再經成型後遞滋熱壓、無壓燒結或熱等靜壓燒結製成緻密的復合材料。制備工藝的關鍵是選擇合適的第二相顆粒,如何實現均勻彌散分布及燒結工藝。第二相顆粒引入的方式有直接混合法、原位生長法共沉積法,包裹法、溶膠凝膠法和氣相法等。
陶瓷基體與第二相顆粒的物理相容性(彈性模量、熱膨脹系數是否匹配)、化學相容性(是否發生化學鍵合作用、是否有中間過載產物形成等)、第二相顆粒本身的粒度和強度、在陶瓷基體中的均勻分散程度、在陶瓷基體中的分布方式(處於晶界或晶粒內)均對強化效果有重要影響。顆粒復合增韌的原則如下。
1.基體與顆粒復合相物理性能匹配。基體與顆粒的彈性模量和熱膨脹系數必須匹配。這兩個性能參數的差異決定了復合材料中基體與顆粒界面上的應為分布狀況和犬小,而這種應力分布狀況和大小又直接決定了增韌的效果。
2.基體與顆粒復合相化學性能匹配。在復合材料體系中要求基體與顆粒增強相無強烈的化學反應,因而要求兩者化學性能相近或不起化學反應,此外,還要求基體與顆粒能產生理想的界面。
3.基體與穎粒的粒徑大小相匹配。顆粒復合材料的性能和質量與粉末顆粒的粒度、含量及基體與增強基粒徑的相對大小有關。
4.顆粒本身應具有較好的綜合性能,如高強度、高模量、高熱穩定性和化學穩定性。
5. 復合材料是將一種增強材料合理的什麼在另一種材料中
復合材料是將兩種或兩種以上性質不同的材料經特殊加工而成的材料.其中,一種材料作為基體,另一種材料作增強劑,塑料中一般添加增塑劑和防老化劑,
故選D.
6. 常用的纖維增強材料
纖維增強復合材料(Fiber Reinforced Polymer /Plastics,簡稱FRP),由纖維材料與基體材料經過纏繞,模壓或拉擠等成型工藝而形成的復合材料。常用的增強纖維材料有碳纖維、玻璃纖維、芳綸纖維,基體材料有環氧樹脂、乙烯基酯樹脂、不飽和聚酯樹脂等。由微觀到宏觀,首先由極細的纖維絲按一定方向排列或編織為板、布等形式,再與基體材料膠結後形成纖維增強復合材料製品。
纖維增強復合材料具有一系列的優良性能。如FRP本身重量輕,密度約為14-21kN/m³,為鋼的1/6~1/4,比鋁還輕,而FRP的強度/重量比通常可達鋼材的4倍以上,可應用於大跨結構中時,極大減輕結構自重,也同時能夠符合航空、航天結構設計對材料的重要要求。而且FRP材料的力學性能可以設計,即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式,使復合材料構件或復合材料結構滿足使用要求。FRP的生產製作工藝包括拉擠、纏繞、手糊、噴射成型等多種方式,不僅可規模化生產形狀規則的FRP製品,更可製作出幾乎任意形狀的板材用於構築非線性工藝造型。另外,在纖維增強復合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維。當用這種材料製成的構件超載,並有少量纖維斷裂時,載荷會迅速重新分配並傳遞到未破壞的纖維上,因此整個構件不至於在短時間內喪失承載能力。
纖維增強復合材料自從20世紀40年代問世以來,最先被應用於航空航天、國防軍工等領域。比如波音787和空客350等客機製造材料中,纖維增強復合材料的使用比例均超過50%(重量比),高於鋼、鋁、鈦等金屬及其合金。隨著科技的進步和發展,材料制備成本也逐漸降低,纖維增強復合材料也逐漸開始走入人們的日常生活,常用的有玻璃纖維增強復合材料GFRP(俗稱玻璃鋼)、碳纖維增強復合材料CFRP。GFRP多用於景觀雕塑、座椅、垃圾桶、儲料罐等,CFRP可用於遊艇、汽車、自行車、體育休閑器具等。
在建築領域,纖維增強復合材料始於上個世紀60年代便開始應用,到90年代,隨著纖維復合材料加固鋼筋混凝土結構技術的興起,工程界才逐漸認可對這種新型材料。過去,建築師一直使用木材、石頭、鋼鐵、混凝土等傳統的建築材料,現代社會對建築的功能性和審美性更為關注,薄殼結構、懸挑結構、懸索結構、網架結構等新型結構對建築材料提出了更高的要求。如上海迪士尼樂園明日世界佔地面積超過2300平方米,廣泛的內部和外部建築結構和座椅都是用幾百種不同形狀和尺寸的阻燃膠衣飾面FRP部件組成的,而且所有所需的FRP部件都是手糊成形的。為了確保用於迪斯尼樂園的所有FRP滿足國家對完全組裝復合材料部件的B1防火性等級要求,材料製造公司最終利用高性能聚氨酯丙烯酸酯,以三水合鋁(ATH)作為輔助樹脂,根據需要加入了450g/㎡的玻璃纖維短切原絲氈和450g/㎡的無捻粗紗布作為增強材料。
7. 復合材料常用的基體材料和增強材料有哪些
礦物粉體材料作為填料時,可有效提高高聚物基復合材料(塑料、橡膠版、膠黏劑)的力學性能(彈權性模量、拉伸強度、剛性、撕裂強度、沖擊強度、摩擦系數、耐磨性等),這些粉體材料就成為礦物增強材料。可以到中國粉體技術網了解更多增強材料。
礦物材料的增強主要取決於對其粒度或比表面積和顆粒形狀,礦物增強材料可分為針狀增強材料、片狀增強材料和粒狀增強材料。
礦物增強材料的增強效果順序為:針狀填料>片狀填料>粒狀填料。
礦物增強材料在基料中的流動性順序大致為:片狀填料>針狀填料>粒狀填料。
8. 復合材料的基體和增強體在材料中分別起什麼作用
復合材料:由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的專方法,在宏觀或屬微觀上組成具有新性能的合成材料。復合材料分為基體和增強體兩部分。
復合材料的基體材料:
金屬基體有:鋁、鎂、銅、鈦及其合金。
非金屬基體有:合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。
復合材料的增強材料:玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒。
復合材料基體即復合材料中作為連續相的材料,基體起到粘結作用,均衡載荷,分散載荷,保護增強體(纖維)的作用。
復合材料的增強體起到骨架的作用,用作支持復合材料基體的結構,作為整個復合材料的支架。
9. 為何復合材料中增強體起到主要承擔載荷的作用
復合材料:是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,內在宏觀(微觀)上組容成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。
其中的增強材料就象樹木中的纖維,混凝土中的鋼筋一樣,是復合材料的重要組成部分,相當於骨架,主要決定復合材料的力學性能。
增強體就跟建築里的承重牆,它的主要作用就是承受載荷的作用。
復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。