碳基复合材料
㈠ 钢是金属材料还是合成材料
金属材料,合成材料只有,塑料,合成纤维,合成橡胶三大类。钢是铁和碳的混合物,因此金属材料
㈡ 复合材料是指什么相比普通材质机翼,有什么优势
1
复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具内有两个或两个以上相态结构的容材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料,而且还可具有组分单独不具有的独特性能。
??复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料,由能承受载荷的增强体组元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等)与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元(如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等)构成。结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料,具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料,成为复合材料发展的主流。
㈢ 材料科学与工程和材料学有什么关系
材料科学与工程属于工学学科门类之中的其中一个一级学科,下设专3个二级学科,分别是:材属料物理与化学、材料学、材料加工工程。
主要专业方向有金属材料、无机非金属材料、高分子材料、耐磨材料、表面强化、材料加工工程等等。国内本学科代表高校有:清华大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、西北工业大学的金属材料学科。
主干课程:
物理化学、材料物理化学、量子与统计力学、固体物理、材料学导论、材料科学基础、材料物理、材料化学、材料力学、现代材料测试方法、材料工艺与设备、钢的热处理等。
(3)碳基复合材料扩展阅读
需要掌握的能力:
1、掌握金属材料、无机非金属材料、高分子材料、防腐专业以及其它高新技术材料科学的基础理论和材料合成与制备、材料复合、材料设计等专业基础知识。
2、掌握材料性能检测和产品质量控制的基本知识,具有研究和开发新材料、新工艺的初步能力。
3、掌握材料加工的基本知识,具有正确选择设备进行材料研究、材料设计、材料研制的初步能力。
4、具有该专业必需的机械设计、电工与电子技术、计算机应用的基本知识和技能。
5、熟悉技术经济管理知识等。
㈣ 新材料技术的新材料技术领域研究动向
由于新材来料有着广泛的自应用前景,目前许多国家出台了与新材料产业相关的新兴产业发展战略。我国亦是非常重视新材料产业的发展,目前制定了纲领性文件《中国制造2025》以及指导性文件《新材料产业发展指南》、《重点新材料首批次应用示范指导目录》等。国家发展改革委办公厅2017年印发了《增强制造业核心竞争力三年行动计划(2018-2020年)》重点领域关键技术产业化实施方案的通知,里面也具体制定了关于新材料关键技术产业化实施方案。截止目前,我国已经有40多个城市形成了不同规模的新材料产业集聚区,现已经批准设立的国家级新材料产业基地有129个,包括7个高技术产业基地、32个新型工业化示范基地和90个高新技术产业化基地。
㈤ 急求:复合材料力学性质分析方法
《复合材料力学》
复合材料概论
1.1复合材料及其种类
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。
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。
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。
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。
层合(至少两层材料复合而成):双金属片;涂覆金属;夹层玻璃。
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。
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、弹性模量比其高;应力—应变关系为一直线,纤维断裂前是弹性体;高模量碳纤维的最大延伸率为0.35%,高强度的延伸率为1.5%;纤维直径6~10μm;各向异性,沿纤维方向热膨胀系数α1=-0.7×10-6~-0.9×10-6,垂直于纤维方向α2=22×10-6~32×10-6)
芳纶纤维(Kevlar,聚芳酰胺,K-29绳索电缆、K-49复合材料制造、K-149航天容器;单丝强度比玻璃纤维高45%,弹性模量为碳纤维一半,α与碳纤维接近)
碳化硅纤维与氧化铝纤维(同属于陶瓷纤维,碳化硅有抗氧化、耐腐蚀、耐高温优点,与金属相容性好;氧化铝纤维有多重制法)
常用基体
树脂基体(分为热固性树脂和热塑性,热固性有环氧、酚醛、不饱和聚酯树脂等;其中环氧应用最广,粘结力强、表面浸润性好、固化收缩性较高、耐热性固化方便;酚醛耐高温、吸水性小,电绝缘性好、便宜;聚酯工艺性好,室温固化,固化后均不能软化;热塑性有聚乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺/尼龙、聚碳酸酯、聚丙烯等,加热转变温度会重新软化,制成模压复合材料)
金属基体(耐高温、抗侵蚀、导电导热、不透气,应用较多的是铝)
陶瓷基体(耐高温、化学稳定性好、高模量、高抗压强度、耐冲击性差)
碳素基体(主要用于碳纤维增强碳基体复合材料,又称为碳/碳复合材料,C-CA、C-CE分别用聚丙烯腈氧化法和催化法生产)
1.2复合材料的构造及制法
纤维增强复合材料几种构造形式:
(1)单层复合材料(单层板),纤维按一个方向整齐排列或由双向交织纤维平面排列。其中纤维方向称为纵向,用“1”表示,垂直于纤维方向为横向,用“2”表示,沿单层材料厚度方向用“3”表示,1、2、3轴称为材料主轴。一般是各向异性的。
单层板中纤维起增强和主要承载作用,基体起支撑纤维、保护纤维、分配和传递纤维间载荷作用。机理是在集体中产生剪应力,其应力—应变关系看作线弹性的。
叠层复合材料(层合板),由单层板按照规定的纤维方向和次序,铺放成叠层形式,进行粘合,经热固化处理而成。每层纤维方向与叠层材料总坐标轴x-y方向不一定相同,用角θ(1轴与x轴夹角,x轴逆时针方向到1轴为正)
其他层合板铺层表示举例如下:60°/-60°/0°/-60°/60°,可表示为(±60°/0°)s,这里s表示对称,“±”表示两层正负交错。
45°/90°/0°/0°/90°/45°还可表示为(45°/90°/0°)s,s表示普层上下对称。
层合板也是各向异性的不均匀材料。
短纤维复合材料,分为随机取向的短切纤维复合材料和单向短纤维复合材料(具有正交各向异性)。
制造方法
玻璃纤维环氧复合材料(预浸料→成型)
碳纤维增强环氧复合材料(碳纤维整齐排列→环氧树脂溶液→预浸料片→剪裁成单层板→铺成多层复合板→热压成层合板材)
碳纤维增强金属基复合材料(扩散结合法、熔融金属渗透法、连续铸造法、等离子喷涂法)
单向短纤维复合材料(悬浮在甘油中不停搅动→纤维走向与流向相同→纤维液膜沉积→定向纤维毡→加树脂并模压成单向短纤维复合材料板)
1.3复合材料的力学分析方法
细观力学:以纤维和基体作为基本单元,把纤维和基体分别看成是各向同性的均匀材料,根据材料纤维的几何形状和布置形式、纤维和基体的力学性能、纤维和基体之间的相互作用(有时考虑界面作用)等条件来分析复合材料的宏观物理力学性能。比较精细与复杂。
宏观力学:假定材料是均匀的,只从复合材料的平均表观性能检验组分材料的作用来研究复合材料的宏观力学性能。基础是预知单层材料的宏观性能,如弹性常数、强度等,这些数据来自实验测定或细观力学分析。
结构力学:借助现有均匀各向同性材料结构力学的分析方法,对各种形状的结构元件进行力学分析。
1.4复合材料的力学性能
纤维增强复合材料
作为主要力学性能比较,常常采用比强度(σb/γ)和比模量(E/γ)值(σb为纵向拉伸强度,E为纵向拉伸模量,γ为相对密度),它们表示在重量相当情形下材料的承载能力和刚度,其值越大,表示性能越好。
优点:比强度高、比模量高、材料具有可设计性、制造工艺简单成本低、热稳定性好、高温性能好。
缺点:各向异性严重、材料性能分散度较大、材料成本较高、有些韧性较差,机械连接困难。
各向异性弹性力学基础
2.1 各向异性弹性力学基本方程
弹性体任意一点共有15个未知数——6个应力分量(σx、σy、σz、τxy、τyz、τzx)、6个应变分量(εx、εy、εz、γxy、γyz、γzx)、3个位移分量(u、v、w)。
15个方程,加上给定力的边界条件和给定位移的边界条件可以确定15个未知量。
2.2各向异性弹性体的应力—应变关系
1、σ=Cε
能量只取决于应力状态或应变状态,而与加载过程无关,这种能量称为应变势能。单位体积的应变势能又称为应变势能密度,用W表示。
ε=Sσ
满足以上两式的应力应变关系的材料为各向异性材料。
2.3正交各向异性材料的工程弹性常数
1、麦克斯韦定理P40 2-36
2、弹性模量、泊松比、剪切弹性模量的范围,用来判断实验数据的正确性。
第三章 单层复合材料的宏观力学分析
3.1平面应力应变关系
3.2 任意方向的应力应变关系
转轴公式 、
3.3强度
1、各向同性材料四大强度理论
2、正交各向异性单层材料的强度概念
3.4正交各向异性单层材料
1、最大应力理论 各方向均需满足 出现尖点,与实验结果不很一致
2、最大应变理论 不一致比最大 应力理论还明显
3、Hill-蔡(S.W.Tsai)强度理论
吻合度好,没有尖点,应力σx随θ连续减小,破坏强度X,Y,S之间存在重要的相互联系,可简化得到各向同性材料的结果。但未考虑拉、压性能不同的复合材料,经Hoffman改进。
㈥ 国内生产碳化硅的上市公司有那几家
国内生产碳化硅的上市公司有以下几家。
1,天富能源(600509):
控股的公司北京天科合达蓝光半导体有限公司成立于2006年9月,专业从事第三代半导体碳化硅晶片的研发、生产和销售的高新技术企业。
2,东方钽业(000962):
一是以传统产业以钽铌铍等产品为主线,进一步提高核心竞争力。
二是以钛及钛合金加工材为主线,做大做强钛及钛合金制品。
三是以刃料碳化硅,钢线产品为主线,尽快做大做强太阳能(000591)光伏材料产业。
四是以新型锂离子正极材料产品为主线,积极实现能源材料升级转型,把能源材料分公司打造成国内知名的锂离子正极材料供应商。
公司四大产业发展布局已形成,另外公司将适时介入重要且具有广阔市场前景的高温合金领域。
3,易成新能(300080):
公司研发碳化硅精密陶瓷制品具有耐磨损、耐腐蚀、抗高温、抗氧化、气密性好等特性,广泛应用于石油、化工、机械、冶金、船舶、汽车、航空航天等领域。
反应烧结碳化硅陶瓷:高温下液态硅渗入含碳坯体,并与碳反应生成碳化硅,使坯体获得烧结,从而得到高致密性的陶瓷材料。
(6)碳基复合材料扩展阅读:
股票板块:
天富能源(600509)。
所属板块:
QFII重仓板块,基金重仓板块,电力行业板块,中证500板块,上证380板块,沪股通板块,证金持股板块,新疆板块,煤化工板块,社保重仓板块,分拆上市板块,CDM项目板块,西部开发板块,融资融券板块。
东方钽业(000962) 。
所属板块:
深成500板块,预亏预减板块,锂电池板块,小金属板块,中证500板块,证金持股板块,宁夏板块,有色金属板块,稀缺资源板块,新材料板块,太阳能板块,西部开发板块,融资融券板块。
易成新能(300080)。
所属板块:
创业板板块,新能源板块,材料行业板块,证金持股板块,国企改革板块,河南板块,太阳能板块。
㈦ 新材料有什么只要名字和简介!
1 复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具有两个或两个以上相态结构的材料。该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料,而且还可具有组分单独不具有的独特性能。
复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。结构复合材料主要作为承力结构使用的材料,由能承受载荷的增强体组元(如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等)与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元(如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等)构成。结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料,具有广阔的发展前途。未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料,成为复合材料发展的主流。
未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料、和发展多功能、机敏、智然复合材料等领域。
2 高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。
高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。
树枝,兽皮,稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸,树胶,丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
从十九世纪开始,人类开始使用改造过的天然高分子材料。火化橡胶和硝化纤维塑料(赛璐珞)是两个典型的例子。
进入二十世纪之后,高分子材料进入了大发展阶段。首先是在1907年,Leo Bakeland发明了酚醛塑料。1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。二十世纪二十年代末,聚氯乙烯开始大规模使用。二十世纪三十年代初,聚苯乙烯开始大规模生产。二十世纪三十年代末,尼龙开始生产。
在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。
按用途一般将通用高分子材料分为五类,即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。
㈧ 树脂基,金属基和碳基复合材料的区别
所谓基,即是基体,一般指的是复合材料中占多数的部分,树脂基表面材料以树脂为主体,含有少量补强剂如碳纤维/或者其他填料。
㈨ 碳基复合材料包括哪些
以碳纤维来(织物)或碳化硅自等陶瓷纤维(织物)为增强体,以碳为基体的复合材料的总称。
http://ke..com/view/1938572.htm
说到底碳基复合材料就是以碳单质为基体的复合材料,因为这个基体已经很牛了,所以要配上些给力的增强体。非要命个名的话
碳碳复合材料
碳化硅增强碳复合材料(增强体在前基体在后,就像钢筋混凝土)
balabala....
㈩ 碳基复合材料包括哪些
以碳纤维(织物)或碳化硅等陶瓷纤维(织物)为增强体,以碳为基体的复合材专料的总称。属
http://ke..com/view/1938572.htm
说到底碳基复合材料就是以碳单质为基体的复合材料,因为这个基体已经很牛了,所以要配上些给力的增强体。非要命个名的话
碳碳复合材料
碳化硅增强碳复合材料(增强体在前基体在后,就像钢筋混凝土)
balabala....