无机非金属材料工艺学--课件.ppt

复合材料的结构及其界面小组成员:1111406019刘昌祥1111406020杨丹1111406021陈大杰1111406022王斌复合材料由两种以上组分以及它们之间的界面构成。组分材料主要指增强体和基体。它们也称为复合材料的增强相和集体相。增强相与集体相之间的界面区域因为其特殊的结构与组成也被视作复合材料的“相”,及界面相。按增强相的几何形态可把复合材料分为三类,即纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料、层片增强复合材料。纤维复合材料又分为连续纤维和非连续纤维增强复合材料。连续纤维复合材料又分为单向纤维、无纬布叠层、二维织物层合、多向编织复合材料和混杂纤维复合材料。(球形或非球形)。按照分散相的尺寸大小和间距又可分为弥散增强复合材料和粒子增强复合材料。层片增强复合材料的增强体是长与宽尺寸相近的薄片。薄片增强体由天然、人造和在复合材料工艺过程中自身生长三种途径获得。天然片增强体的典型代表是云母。人造片状增强体如有机玻璃。自身生长薄片增强体的实例为二元共晶合金Al_Cu中的CuAl2片状晶。云母有机玻璃云母和玻璃鳞片增强复合材料可用于防腐蚀、防渗透、隔热和电绝缘。金属薄片增强复合材料也可提供防腐蚀和防渗透性能。当金属薄片紧密堆叠时,还可在片的平面方向提供导电和导热性,而在片的法线方向提供电磁波屏蔽。金属薄片还可产生表面装饰效果和调节复合材料的透光度。叠层复合材料指复合材料中的增强相是分层铺叠的,即按相互平行的层面配置增强相,而各层之间通过基体材料连接。也有人将双金属层合片、涂覆金属和夹层玻璃归于叠层复合材料。叠层复合材料在其层面方向可以提供优良性能。:化学位和能量相同的部分称为相。两个相接触的交界边界称为界面。(在界面处两相化学性质和力学性质有明显的区别)如图8-4所示。该界面层是一个独立相,除具有一定厚度和具有一定体积和复杂的形状外,其性能在厚度方向上有一定的梯度变化,且随环境条件变化而改变。界面是复合材料的特征,可将界面的功能归纳为以下几种效应:传递效应界面可将复合材料体系中基体承受的外力传递给增强相,起到基体和增强相之间的桥梁作用。阻断效应基体和增强相之间结合力适当的界面有阻止裂纹扩展、减缓应力集中地作用。不连续效应在界面上产生物理性能的不连续性和界面摩擦出现的现象,如抗电性、电感性、磁性、耐热性和磁场尺寸稳定性等。散热和吸收效应光波、声波、热弹性波、冲击波等在界面产生散射和吸收,如投射性、隔热性、耐机械冲击性等。,由此产生一些现象,如强弹性、低膨胀性、耐热性和抗冲击性等。