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造价工程师辅导资料:常用工程材料-复合材料

|0·2010-02-26 10:41:24浏览0 收藏0

  复合材料

  1. 复合材料组成、分类和特点

  复合材料中至少包括基体相和增强相两大类。基体相起粘结、保护增强相并把外加荷载造成的应力传递到增强相上去的作用,基体相可以由金属、树脂和陶瓷等构成,在承载中,基体相承受应力作用的比例不大;增强相是主要承载相,并起着提高强度(或韧性)的作用,增强相的形态各异,有纤维状、细粒状和片状等。

  按基体材料类型可分为:有机材料基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类,如下图所示。

  与普通材料相比,复合材料具有许多特性,可改善或克服单一材料的弱点,充分发挥它们的优点,并赋予材料新的性能;可按照构件的结构和受力要求,给出预定的分布、合理的配套性能,进行材料的最佳设计等。具体表现在:

  (1)高比强度和高比模量。

  (2)耐疲劳性高。

  (3)抗断裂能力强。

  (4)减振性能好。

  (5)高温性能好,抗蠕变能力强。

  (6)耐腐蚀性好。

  (7)复合材料还具有较优良的减摩性、耐磨性、自润滑性和耐蚀性等特点,而且复合材料构件制造工艺简单,表现出良好的工艺性能,适合整体成型。

  2.复合材料增强体

  (1)纤维增强体。

  (2)颗粒增强体。

  (3)片状增强体。

  3.复合材料基体

  (1)树脂基体。树脂基复合材料是复合材料中最主要的一类,通常称为增强塑料。

  (2)金属基体。金属基复合材料主要有三类:颗粒增强、短纤维或晶须增强、连续纤维或薄片增强。多种金属及其合金可用作基体材料。

  (3)陶瓷基体。制作陶瓷基复合材料的主要目的是增加韧性。适用陶瓷基复合材料的基体材料主要有氧化物陶瓷基体(氧化铝陶瓷基体和氧化锆陶瓷基体等)。非氧化物陶瓷基体(氮化硅陶瓷基体、氮化铝陶瓷基体、碳化硅陶瓷基体及石英玻璃)

  4.复合材料应用

  (1)用玻璃纤维增强塑料得到的复合材料,俗称玻璃钢。

  (2)碳纤维增强酚醛树脂、聚四氟乙烯复合材料,

  (3)石墨纤维增强铝基复合材料,

  (4)合金纤维增强的镍基合金

  (5)颗粒增强的铝基复合材料

  (6)塑料—钢复合材料

  (7)塑料—青铜—钢背三层复合材料

  (8)塑料-铝合金。

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