复合材料增强材料
1. 什么是颗粒增强复合材料
是不是颗粒增强金属基复合材料?
是的话参考:http://ke..com/view/1278462.htm
以碳化物、氮化物、石墨等颗粒增强金属或合金基体的金属基复合材料统称。
一种较容易批量制造、加工、成形和成本较低的金属基复合材料。也是研究发展较成熟的复合材料。
这类复合材料的组成范围宽广,可根据工作的工况要求选择基体金属和增强颗粒,常选用的颗粒有碳化硅、碳化钛、碳化硼、碳化钨、氧化铝、氮化硅、硼化钛、氮化硼及石墨等,颗粒的尺寸一般在3.5~10μm,也有选用<3.5μm和30μm左右的颗粒、含量范围5%~75%,一般为15%~20%和65%左右,视需要而定。金属基体有铝、镁、钛、铜、铁、钻等及其合金。
典型的颗粒增强金属基复合材料有SiCp/Al,Al2O3/Al,SiCp/Mg,B4Cp/Mg,TiC/Ti,WC/Ni等。
制造方法有粉末冶金法、铸造法、真空压力浸渍法和共喷射沉积法。可以直接做成零件,也可做成铸锭后进行热挤压、锻造、轧制等。
2. 碳纤维增强复合材料的增强体是啥
所谓的增强体应该说的是碳丝本身。
一般来说碳纤维丝是浸在树脂里的,所以也称为碳纤维预浸布。
陶瓷的方面不太了解,应该是陶瓷内部有碳纤维丝作增强,一般来说应该是短切丝。
3. 什么是纤维增强塑料复合材料
玻璃钢是纤维增强塑料复合材料的典型代表,它虽然不是钢材,但却专胜过钢,尤其是在强度属、耐腐蚀、耐高温等方面比钢优越得多。
人们熟悉的玻璃是一种脆性材料,但若将它熔化并以极快的速度抽成细微的丝,这种纤维就能柔软如丝,可以像棉纱一样纺织。玻璃纤维越细,其强度越高。玻璃纤维增强塑料通常所用的增强纤维的直径为5~10微米,相当于头发丝的1/10左右。然而,它的单根丝的拉伸强度却和高强度钢相近,比天然纤维和化学纤维高5~30倍。
4. 什么是颗粒增强复合材料
颗粒增强陶瓷基复合材料是指在陶瓷基体中引人第二相——颗粒增强相,并使其均匀弥散分布与基体复合而得到的一种强韧化的陶瓷基复合材料。陶瓷基体可以是氧化物陶瓷(如氧化铝、莫来石,刚玉石等)和非氧化物陶瓷(如各种氮化物、碳化物、硼化物等)。第二相颗粒可以是氧化物和非氧化物陶瓷颗粒或金属粉末颗粒,按共性质分为刚性(硬质)颗粒和延性颗粒。
颗粒增强陶瓷是在金属材料弥散强化技术的基础上发展起来的一种陶瓷基复合材料技术,可明显改善陶瓷基体的强度、韧性和高温性能,尽管颗粒的增韧效果不如晶须与纤维,但具有制备工艺简单、第二相分散容易,易于制备形状复杂的制品,价格低廉等优点,颗粒增强可以得到各向同性和高温强度、高温蠕变性能有所改善的陶瓷基复合材料。
颗粒弥散强化陶瓷基复合材料多采用机械混合法或化学馄合法得到均匀混合料,再经成型后递滋热压、无压烧结或热等静压烧结制成致密的复合材料。制备工艺的关键是选择合适的第二相颗粒,如何实现均匀弥散分布及烧结工艺。第二相颗粒引入的方式有直接混合法、原位生长法共沉积法,包裹法、溶胶凝胶法和气相法等。
陶瓷基体与第二相颗粒的物理相容性(弹性模量、热膨胀系数是否匹配)、化学相容性(是否发生化学键合作用、是否有中间过载产物形成等)、第二相颗粒本身的粒度和强度、在陶瓷基体中的均匀分散程度、在陶瓷基体中的分布方式(处于晶界或晶粒内)均对强化效果有重要影响。颗粒复合增韧的原则如下。
1.基体与颗粒复合相物理性能匹配。基体与颗粒的弹性模量和热膨胀系数必须匹配。这两个性能参数的差异决定了复合材料中基体与颗粒界面上的应为分布状况和犬小,而这种应力分布状况和大小又直接决定了增韧的效果。
2.基体与颗粒复合相化学性能匹配。在复合材料体系中要求基体与颗粒增强相无强烈的化学反应,因而要求两者化学性能相近或不起化学反应,此外,还要求基体与颗粒能产生理想的界面。
3.基体与颖粒的粒径大小相匹配。颗粒复合材料的性能和质量与粉末颗粒的粒度、含量及基体与增强基粒径的相对大小有关。
4.颗粒本身应具有较好的综合性能,如高强度、高模量、高热稳定性和化学稳定性。
5. 复合材料是将一种增强材料合理的什么在另一种材料中
复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的材料.其中,一种材料作为基体,另一种材料作增强剂,塑料中一般添加增塑剂和防老化剂,
故选D.
6. 常用的纤维增强材料
纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer /Plastics,简称FRP),由纤维材料与基体材料经过缠绕,模压或拉挤等成型工艺而形成的复合材料。常用的增强纤维材料有碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维,基体材料有环氧树脂、乙烯基酯树脂、不饱和聚酯树脂等。由微观到宏观,首先由极细的纤维丝按一定方向排列或编织为板、布等形式,再与基体材料胶结后形成纤维增强复合材料制品。
纤维增强复合材料具有一系列的优良性能。如FRP本身重量轻,密度约为14-21kN/m³,为钢的1/6~1/4,比铝还轻,而FRP的强度/重量比通常可达钢材的4倍以上,可应用于大跨结构中时,极大减轻结构自重,也同时能够符合航空、航天结构设计对材料的重要要求。而且FRP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。FRP的生产制作工艺包括拉挤、缠绕、手糊、喷射成型等多种方式,不仅可规模化生产形状规则的FRP制品,更可制作出几乎任意形状的板材用于构筑非线性工艺造型。另外,在纤维增强复合材料的基体中有成千上万根独立的纤维。当用这种材料制成的构件超载,并有少量纤维断裂时,载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上,因此整个构件不至于在短时间内丧失承载能力。
纤维增强复合材料自从20世纪40年代问世以来,最先被应用于航空航天、国防军工等领域。比如波音787和空客350等客机制造材料中,纤维增强复合材料的使用比例均超过50%(重量比),高于钢、铝、钛等金属及其合金。随着科技的进步和发展,材料制备成本也逐渐降低,纤维增强复合材料也逐渐开始走入人们的日常生活,常用的有玻璃纤维增强复合材料GFRP(俗称玻璃钢)、碳纤维增强复合材料CFRP。GFRP多用于景观雕塑、座椅、垃圾桶、储料罐等,CFRP可用于游艇、汽车、自行车、体育休闲器具等。
在建筑领域,纤维增强复合材料始于上个世纪60年代便开始应用,到90年代,随着纤维复合材料加固钢筋混凝土结构技术的兴起,工程界才逐渐认可对这种新型材料。过去,建筑师一直使用木材、石头、钢铁、混凝土等传统的建筑材料,现代社会对建筑的功能性和审美性更为关注,薄壳结构、悬挑结构、悬索结构、网架结构等新型结构对建筑材料提出了更高的要求。如上海迪士尼乐园明日世界占地面积超过2300平方米,广泛的内部和外部建筑结构和座椅都是用几百种不同形状和尺寸的阻燃胶衣饰面FRP部件组成的,而且所有所需的FRP部件都是手糊成形的。为了确保用于迪斯尼乐园的所有FRP满足国家对完全组装复合材料部件的B1防火性等级要求,材料制造公司最终利用高性能聚氨酯丙烯酸酯,以三水合铝(ATH)作为辅助树脂,根据需要加入了450g/㎡的玻璃纤维短切原丝毡和450g/㎡的无捻粗纱布作为增强材料。
7. 复合材料常用的基体材料和增强材料有哪些
矿物粉体材料作为填料时,可有效提高高聚物基复合材料(塑料、橡胶版、胶黏剂)的力学性能(弹权性模量、拉伸强度、刚性、撕裂强度、冲击强度、摩擦系数、耐磨性等),这些粉体材料就成为矿物增强材料。可以到中国粉体技术网了解更多增强材料。
矿物材料的增强主要取决于对其粒度或比表面积和颗粒形状,矿物增强材料可分为针状增强材料、片状增强材料和粒状增强材料。
矿物增强材料的增强效果顺序为:针状填料>片状填料>粒状填料。
矿物增强材料在基料中的流动性顺序大致为:片状填料>针状填料>粒状填料。
8. 复合材料的基体和增强体在材料中分别起什么作用
复合材料:由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的专方法,在宏观或属微观上组成具有新性能的合成材料。复合材料分为基体和增强体两部分。
复合材料的基体材料:
金属基体有:铝、镁、铜、钛及其合金。
非金属基体有:合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。
复合材料的增强材料:玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒。
复合材料基体即复合材料中作为连续相的材料,基体起到粘结作用,均衡载荷,分散载荷,保护增强体(纤维)的作用。
复合材料的增强体起到骨架的作用,用作支持复合材料基体的结构,作为整个复合材料的支架。
9. 为何复合材料中增强体起到主要承担载荷的作用
复合材料: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,内在宏观(微观)上组容成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。
其中的增强材料就象树木中的纤维,混凝土中的钢筋一样,是复合材料的重要组成部分,相当于骨架,主要决定复合材料的力学性能。
增强体就跟建筑里的承重墙,它的主要作用就是承受载荷的作用。
复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。