碳基復合材料
㈠ 鋼是金屬材料還是合成材料
金屬材料,合成材料只有,塑料,合成纖維,合成橡膠三大類。鋼是鐵和碳的混合物,因此金屬材料
㈡ 復合材料是指什麼相比普通材質機翼,有什麼優勢
1
復合材料是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合,組成具內有兩個或兩個以上相態結構的容材料。該類材料不僅性能優於組成中的任意一個單獨的材料,而且還可具有組分單獨不具有的獨特性能。
??復合材料按用途主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。結構復合材料主要作為承力結構使用的材料,由能承受載荷的增強體組元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬、天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等)與能聯結增強體成為整體材料同時又起傳力作用的基體組元(如樹脂、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等)構成。結構材料通常按基體的不同分為聚合物基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、碳基復合材料和水泥基復合材料等。功能材料是指除力學性能以外還提供其它物理、化學、生物等性能的復合材料。包括壓電、導電、雷達隱身、永磁、光致變色、吸聲、阻燃、生物自吸收等種類繁多的復合材料,具有廣闊的發展前途。未來的功能復合材料比重將超過結構復合材料,成為復合材料發展的主流。
㈢ 材料科學與工程和材料學有什麼關系
材料科學與工程屬於工學學科門類之中的其中一個一級學科,下設專3個二級學科,分別是:材屬料物理與化學、材料學、材料加工工程。
主要專業方向有金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、耐磨材料、表面強化、材料加工工程等等。國內本學科代表高校有:清華大學、北京科技大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、西北工業大學的金屬材料學科。
主幹課程:
物理化學、材料物理化學、量子與統計力學、固體物理、材料學導論、材料科學基礎、材料物理、材料化學、材料力學、現代材料測試方法、材料工藝與設備、鋼的熱處理等。
(3)碳基復合材料擴展閱讀
需要掌握的能力:
1、掌握金屬材料、無機非金屬材料、高分子材料、防腐專業以及其它高新技術材料科學的基礎理論和材料合成與制備、材料復合、材料設計等專業基礎知識。
2、掌握材料性能檢測和產品質量控制的基本知識,具有研究和開發新材料、新工藝的初步能力。
3、掌握材料加工的基本知識,具有正確選擇設備進行材料研究、材料設計、材料研製的初步能力。
4、具有該專業必需的機械設計、電工與電子技術、計算機應用的基本知識和技能。
5、熟悉技術經濟管理知識等。
㈣ 新材料技術的新材料技術領域研究動向
由於新材來料有著廣泛的自應用前景,目前許多國家出台了與新材料產業相關的新興產業發展戰略。我國亦是非常重視新材料產業的發展,目前制定了綱領性文件《中國製造2025》以及指導性文件《新材料產業發展指南》、《重點新材料首批次應用示範指導目錄》等。國家發展改革委辦公廳2017年印發了《增強製造業核心競爭力三年行動計劃(2018-2020年)》重點領域關鍵技術產業化實施方案的通知,裡面也具體制定了關於新材料關鍵技術產業化實施方案。截止目前,我國已經有40多個城市形成了不同規模的新材料產業集聚區,現已經批准設立的國家級新材料產業基地有129個,包括7個高技術產業基地、32個新型工業化示範基地和90個高新技術產業化基地。
㈤ 急求:復合材料力學性質分析方法
《復合材料力學》
復合材料概論
1.1復合材料及其種類
復合材料是由兩種或多種不同性質的材料用物理和化學方法在宏觀尺度上組成的具有新性能的材料。
復合材料從應用的性質分為功能復合材料和結構復合材料兩大類。功能復合材料主要具有特殊的功能。
結構復合材料由基體材料和增強材料兩種組分組成。其中增強材料在復合材料中起主要作用,提供剛度和強度,基本控制其性能。基體材料起配合作用,支持和固定纖維材料,傳遞纖維間的載荷,保護纖維。
根據復合材料中增強材料的幾何形狀,復合材料可分為三大類:顆粒復合材料、纖維增強復合材料(fiber-reinforced composite)、層和復合材料。
顆粒:非金屬顆粒在非金屬基體中的復合材料如混凝土;金屬顆粒在非金屬基體如固體火箭推進劑;非金屬在金屬集體中如金屬陶瓷。
層合(至少兩層材料復合而成):雙金屬片;塗覆金屬;夾層玻璃。
纖維增強:按纖維種類分為玻璃纖維(玻璃鋼)、硼纖維、碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維和芳綸纖維等。
按基體材料分為各種樹脂基體、金屬基體、陶瓷基體、和碳基體。
按纖維形狀、尺寸可分為連續纖維、短纖維、纖維布增強復合材料。
還有兩種或更多纖維增強一種基體的復合材料。如玻璃纖維和碳纖維增強樹脂稱為混雜纖維復合材料。
常用纖維(性能表見P7表1-1)
玻璃纖維(高強度、高延伸率、低彈性模量、耐高溫)
硼纖維(早期用於飛行器,價高)
碳纖維(主要以聚丙烯腈PAN纖維或瀝青為原料,經加熱氧化,碳化、石墨化處理而成;可分為高強度、高模量、極高模量,後兩種成為石墨纖維(經石墨化2500~3000°C);密度比玻璃纖維小、彈性模量比其高;應力—應變關系為一直線,纖維斷裂前是彈性體;高模量碳纖維的最大延伸率為0.35%,高強度的延伸率為1.5%;纖維直徑6~10μm;各向異性,沿纖維方向熱膨脹系數α1=-0.7×10-6~-0.9×10-6,垂直於纖維方向α2=22×10-6~32×10-6)
芳綸纖維(Kevlar,聚芳醯胺,K-29繩索電纜、K-49復合材料製造、K-149航天容器;單絲強度比玻璃纖維高45%,彈性模量為碳纖維一半,α與碳纖維接近)
碳化硅纖維與氧化鋁纖維(同屬於陶瓷纖維,碳化硅有抗氧化、耐腐蝕、耐高溫優點,與金屬相容性好;氧化鋁纖維有多重製法)
常用基體
樹脂基體(分為熱固性樹脂和熱塑性,熱固性有環氧、酚醛、不飽和聚酯樹脂等;其中環氧應用最廣,粘結力強、表面浸潤性好、固化收縮性較高、耐熱性固化方便;酚醛耐高溫、吸水性小,電絕緣性好、便宜;聚酯工藝性好,室溫固化,固化後均不能軟化;熱塑性有聚乙烯、聚苯乙烯、聚醯胺/尼龍、聚碳酸酯、聚丙烯等,加熱轉變溫度會重新軟化,製成模壓復合材料)
金屬基體(耐高溫、抗侵蝕、導電導熱、不透氣,應用較多的是鋁)
陶瓷基體(耐高溫、化學穩定性好、高模量、高抗壓強度、耐沖擊性差)
碳素基體(主要用於碳纖維增強碳基體復合材料,又稱為碳/碳復合材料,C-CA、C-CE分別用聚丙烯腈氧化法和催化法生產)
1.2復合材料的構造及製法
纖維增強復合材料幾種構造形式:
(1)單層復合材料(單層板),纖維按一個方向整齊排列或由雙向交織纖維平面排列。其中纖維方向稱為縱向,用「1」表示,垂直於纖維方向為橫向,用「2」表示,沿單層材料厚度方向用「3」表示,1、2、3軸稱為材料主軸。一般是各向異性的。
單層板中纖維起增強和主要承載作用,基體起支撐纖維、保護纖維、分配和傳遞纖維間載荷作用。機理是在集體中產生剪應力,其應力—應變關系看作線彈性的。
疊層復合材料(層合板),由單層板按照規定的纖維方向和次序,鋪放成疊層形式,進行粘合,經熱固化處理而成。每層纖維方向與疊層材料總坐標軸x-y方向不一定相同,用角θ(1軸與x軸夾角,x軸逆時針方向到1軸為正)
其他層合板鋪層表示舉例如下:60°/-60°/0°/-60°/60°,可表示為(±60°/0°)s,這里s表示對稱,「±」表示兩層正負交錯。
45°/90°/0°/0°/90°/45°還可表示為(45°/90°/0°)s,s表示普層上下對稱。
層合板也是各向異性的不均勻材料。
短纖維復合材料,分為隨機取向的短切纖維復合材料和單向短纖維復合材料(具有正交各向異性)。
製造方法
玻璃纖維環氧復合材料(預浸料→成型)
碳纖維增強環氧復合材料(碳纖維整齊排列→環氧樹脂溶液→預浸料片→剪裁成單層板→鋪成多層復合板→熱壓成層合板材)
碳纖維增強金屬基復合材料(擴散結合法、熔融金屬滲透法、連續鑄造法、等離子噴塗法)
單向短纖維復合材料(懸浮在甘油中不停攪動→纖維走向與流向相同→纖維液膜沉積→定向纖維氈→加樹脂並模壓成單向短纖維復合材料板)
1.3復合材料的力學分析方法
細觀力學:以纖維和基體作為基本單元,把纖維和基體分別看成是各向同性的均勻材料,根據材料纖維的幾何形狀和布置形式、纖維和基體的力學性能、纖維和基體之間的相互作用(有時考慮界面作用)等條件來分析復合材料的宏觀物理力學性能。比較精細與復雜。
宏觀力學:假定材料是均勻的,只從復合材料的平均表觀性能檢驗組分材料的作用來研究復合材料的宏觀力學性能。基礎是預知單層材料的宏觀性能,如彈性常數、強度等,這些數據來自實驗測定或細觀力學分析。
結構力學:藉助現有均勻各向同性材料結構力學的分析方法,對各種形狀的結構元件進行力學分析。
1.4復合材料的力學性能
纖維增強復合材料
作為主要力學性能比較,常常採用比強度(σb/γ)和比模量(E/γ)值(σb為縱向拉伸強度,E為縱向拉伸模量,γ為相對密度),它們表示在重量相當情形下材料的承載能力和剛度,其值越大,表示性能越好。
優點:比強度高、比模量高、材料具有可設計性、製造工藝簡單成本低、熱穩定性好、高溫性能好。
缺點:各向異性嚴重、材料性能分散度較大、材料成本較高、有些韌性較差,機械連接困難。
各向異性彈性力學基礎
2.1 各向異性彈性力學基本方程
彈性體任意一點共有15個未知數——6個應力分量(σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx)、6個應變分量(εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx)、3個位移分量(u、v、w)。
15個方程,加上給定力的邊界條件和給定位移的邊界條件可以確定15個未知量。
2.2各向異性彈性體的應力—應變關系
1、σ=Cε
能量只取決於應力狀態或應變狀態,而與載入過程無關,這種能量稱為應變勢能。單位體積的應變勢能又稱為應變勢能密度,用W表示。
ε=Sσ
滿足以上兩式的應力應變關系的材料為各向異性材料。
2.3正交各向異性材料的工程彈性常數
1、麥克斯韋定理P40 2-36
2、彈性模量、泊松比、剪切彈性模量的范圍,用來判斷實驗數據的正確性。
第三章 單層復合材料的宏觀力學分析
3.1平面應力應變關系
3.2 任意方向的應力應變關系
轉軸公式 、
3.3強度
1、各向同性材料四大強度理論
2、正交各向異性單層材料的強度概念
3.4正交各向異性單層材料
1、最大應力理論 各方向均需滿足 出現尖點,與實驗結果不很一致
2、最大應變理論 不一致比最大 應力理論還明顯
3、Hill-蔡(S.W.Tsai)強度理論
吻合度好,沒有尖點,應力σx隨θ連續減小,破壞強度X,Y,S之間存在重要的相互聯系,可簡化得到各向同性材料的結果。但未考慮拉、壓性能不同的復合材料,經Hoffman改進。
㈥ 國內生產碳化硅的上市公司有那幾家
國內生產碳化硅的上市公司有以下幾家。
1,天富能源(600509):
控股的公司北京天科合達藍光半導體有限公司成立於2006年9月,專業從事第三代半導體碳化硅晶片的研發、生產和銷售的高新技術企業。
2,東方鉭業(000962):
一是以傳統產業以鉭鈮鈹等產品為主線,進一步提高核心競爭力。
二是以鈦及鈦合金加工材為主線,做大做強鈦及鈦合金製品。
三是以刃料碳化硅,鋼線產品為主線,盡快做大做強太陽能(000591)光伏材料產業。
四是以新型鋰離子正極材料產品為主線,積極實現能源材料升級轉型,把能源材料分公司打造成國內知名的鋰離子正極材料供應商。
公司四大產業發展布局已形成,另外公司將適時介入重要且具有廣闊市場前景的高溫合金領域。
3,易成新能(300080):
公司研發碳化硅精密陶瓷製品具有耐磨損、耐腐蝕、抗高溫、抗氧化、氣密性好等特性,廣泛應用於石油、化工、機械、冶金、船舶、汽車、航空航天等領域。
反應燒結碳化硅陶瓷:高溫下液態硅滲入含碳坯體,並與碳反應生成碳化硅,使坯體獲得燒結,從而得到高緻密性的陶瓷材料。
(6)碳基復合材料擴展閱讀:
股票板塊:
天富能源(600509)。
所屬板塊:
QFII重倉板塊,基金重倉板塊,電力行業板塊,中證500板塊,上證380板塊,滬股通板塊,證金持股板塊,新疆板塊,煤化工板塊,社保重倉板塊,分拆上市板塊,CDM項目板塊,西部開發板塊,融資融券板塊。
東方鉭業(000962) 。
所屬板塊:
深成500板塊,預虧預減板塊,鋰電池板塊,小金屬板塊,中證500板塊,證金持股板塊,寧夏板塊,有色金屬板塊,稀缺資源板塊,新材料板塊,太陽能板塊,西部開發板塊,融資融券板塊。
易成新能(300080)。
所屬板塊:
創業板板塊,新能源板塊,材料行業板塊,證金持股板塊,國企改革板塊,河南板塊,太陽能板塊。
㈦ 新材料有什麼只要名字和簡介!
1 復合材料是由兩種或多種性質不同的材料通過物理和化學復合,組成具有兩個或兩個以上相態結構的材料。該類材料不僅性能優於組成中的任意一個單獨的材料,而且還可具有組分單獨不具有的獨特性能。
復合材料按用途主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。結構復合材料主要作為承力結構使用的材料,由能承受載荷的增強體組元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬、天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等)與能聯結增強體成為整體材料同時又起傳力作用的基體組元(如樹脂、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等)構成。結構材料通常按基體的不同分為聚合物基復合材料、金屬基復合材料、陶瓷基復合材料、碳基復合材料和水泥基復合材料等。功能材料是指除力學性能以外還提供其它物理、化學、生物等性能的復合材料。包括壓電、導電、雷達隱身、永磁、光致變色、吸聲、阻燃、生物自吸收等種類繁多的復合材料,具有廣闊的發展前途。未來的功能復合材料比重將超過結構復合材料,成為復合材料發展的主流。
未來復合材料的研究方向主要集中在納米復合材料、仿生復合材料、和發展多功能、機敏、智然復合材料等領域。
2 高分子材料是由相對分子質量較高的化合物構成的材料。我們接觸的很多天然材料通常是高分子材料組成的,如天然橡膠、棉花、人體器官等。人工合成的化學纖維、塑料和橡膠等也是如此。一般稱在生活中大量採用的,已經形成工業化生產規模的高分子為通用高分子材料,稱具有特殊用途與功能的為功能高分子。
高分子是生命存在的形式。所有的生命體都可以看作是高分子的集合。
樹枝,獸皮,稻草等天然高分子材料是人類或者類似人類的遠古智能生物最先使用的材料。在歷史的長河中,紙,樹膠,絲綢等從天然高分子加工而來的產品一直同人類文明的發展交織在一起。
從十九世紀開始,人類開始使用改造過的天然高分子材料。火化橡膠和硝化纖維塑料(賽璐珞)是兩個典型的例子。
進入二十世紀之後,高分子材料進入了大發展階段。首先是在1907年,Leo Bakeland發明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念並且創造了Makromolekule這個詞。二十世紀二十年代末,聚氯乙烯開始大規模使用。二十世紀三十年代初,聚苯乙烯開始大規模生產。二十世紀三十年代末,尼龍開始生產。
在經歷了二十世紀的大發展之後高分子材料對整個世界的面貌產生了重要的影響。時代雜志認為塑料是二十世紀人類最重要的發明。高分子材料在文化領域和人類的生活方式方面也產生了重要的影響。
按用途一般將通用高分子材料分為五類,即塑料、橡膠、纖維、塗料和黏合劑。通用高分子材料的力學性能參見高分子物理學。
㈧ 樹脂基,金屬基和碳基復合材料的區別
所謂基,即是基體,一般指的是復合材料中佔多數的部分,樹脂基表面材料以樹脂為主體,含有少量補強劑如碳纖維/或者其他填料。
㈨ 碳基復合材料包括哪些
以碳纖維來(織物)或碳化硅自等陶瓷纖維(織物)為增強體,以碳為基體的復合材料的總稱。
http://ke..com/view/1938572.htm
說到底碳基復合材料就是以碳單質為基體的復合材料,因為這個基體已經很牛了,所以要配上些給力的增強體。非要命個名的話
碳碳復合材料
碳化硅增強碳復合材料(增強體在前基體在後,就像鋼筋混凝土)
balabala....
㈩ 碳基復合材料包括哪些
以碳纖維(織物)或碳化硅等陶瓷纖維(織物)為增強體,以碳為基體的復合材專料的總稱。屬
http://ke..com/view/1938572.htm
說到底碳基復合材料就是以碳單質為基體的復合材料,因為這個基體已經很牛了,所以要配上些給力的增強體。非要命個名的話
碳碳復合材料
碳化硅增強碳復合材料(增強體在前基體在後,就像鋼筋混凝土)
balabala....