高级复合材料及其制备说明.ppt

先进复合材料及其制备
清华大学
2008年5月23日
《现代材料加工》讲座
内容提要
1、先进复合材料概述
2、先进复合材料设计的基本原则
3、先进复合材料的制备技术
4、金属基复合材料及其制备
5、纳米复合材料及其制备
6、案例:镁基纳米复合材料制备
7、先进复合材料发展方向
1、先进复合材料概述
复合材料的定义与分类
复合材料的结构
复合材料的性能特点与复合效果
先进复合材料的分类与性能特点
先进复合材料的应用
复合材料的定义与分类
定义:复合材料是由两种或两种以上化学性质或组织结构不同的材料组合而成。复合材料是多相材料,主要包括基本相与增强相。
基体相是一种连续相材料,它把改善性能的增强相材料固结成一体,并起传递应力的作用;
增强相起承受应力(结构复合材料)和显示功能(功能复合材料)的作用。复合材料既能保持原组成材料的重要特色,又通过复合效应使各组分的性能互相补充,获得原组分不具备的许多优良性能。
复合材料是多相材料,主要包括基体相与增强相。
基体相是一种连续相,它把改善性能的增强相材料固
纤维增强高分子复合材料
结成一体,并起传递
应力的作用。
增强相起承受应力
(结构复合材料)与
显示功能(功能复合材
料)的作用。
(1)复合材料的定义
(2)复合材料的分类
复合材料按性能高低分为传统复合材料与先进复合材料。
先进复合材料(posites):以碳、芬纶、陶瓷等纤维和晶须以及纳米颗粒等高性能增强相与高聚物、金属、陶瓷和碳(石墨)等基体构成的复合材料。
先进复合材料在性能和功能上远远超出其单质组分的性能和功能。
(2)复合材料的分类
按基体材料分类,可分为聚合物基、陶瓷基与金属基复合材料。
按增强相形状分类,可分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层状复合材料。
按复合材料的性能分类,可分为结构复合材料和功能复合材料。
SiC颗粒
Al2O3片
Al2O3纤维
增强相三种类型
(2)复合材料的分类
结构复合材料按不同基体分类
(2)复合材料的分类
结构复合材料按不同增强体分类
复合材料的结构
几种典型复合材料结构