复合材料基础知识培训.
复合材料培训
复合材料培训复合材料是一种由两种或多种不同材料通过一定的方法和工艺结合而成的新型材料。
它具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损等特点，在航空航天、汽车制造、建筑工程以及电子领域等众多行业得到广泛应用。
然而，由于复合材料的特殊性质和工艺复杂性，掌握和应用它的技能需要专门的培训。
本文将介绍复合材料培训的重要性、培训内容和培训方式。
一、复合材料培训的重要性复合材料具有很高的工程应用价值，然而，仅仅拥有材料本身是远远不够的。
复合材料的制备、加工和应用都需要专业的技术和工艺。
通过复合材料培训，可以提高从业人员的技能水平，减少错误制造和使用复合材料带来的风险。
培训课程中涵盖的专业知识和实践经验将使学员掌握复合材料的性质、选择、设计和制备等方面的技术要点，提高他们的实际操作能力和创新能力，为行业的发展做出贡献。
二、复合材料培训的内容1. 复合材料基础知识：学员需要了解复合材料的定义、分类、结构和性能，以及与传统材料的对比。
培训课程中还会介绍复合材料的应用领域和市场前景等方面的内容。
2. 复合材料制备工艺：学员将学习复合材料的制备工艺，包括原材料的选择和准备、预浸料的制备、成型工艺、固化和后处理等步骤。
同时，培训还会涉及到复合材料成型工艺中的模具设计与制造、温度和压力控制等关键技术。
3. 复合材料性能测试：学员将学习复合材料性能测试的常用方法和标准。
培训课程中会介绍拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试和热学性能测试的原理和操作技巧。
4. 复合材料应用案例：通过介绍一些成功的复合材料应用案例，学员可以了解到复合材料在不同领域的具体应用和市场需求。
这些案例可以启发学员的创新思维，促使他们将所学知识与实际应用相结合。
三、复合材料培训的方式1. 理论授课：复合材料培训的首要任务是传授理论知识。
专业的培训师将通过讲解课程内容、演示实验和讨论交流等方式，使学员对复合材料有一个整体的认知和了解。
2. 实践操作：理论知识只有通过实践操作才能得到巩固和应用。
复合材料ppt
建筑领域
建筑领域需要使用大量的结构材料，如钢筋混凝土 、木材等，复合材料可以替代这些传统材料。
复合材料可以用于制造建筑物的结构框架、墙体、 屋顶等部件，提高建筑物的强度和耐久性。
复合材料还可以用于制造桥梁、高速公路等大型 基础设施项目。
其他应用领域
除了上述领域，复合材料还可以应用于其他许多 领域。
汽车制造领域
1
汽车制造是复合材料的重要应用领域之一。
2
复合材料可以用于制造汽车的外壳、车轮、座 椅、内饰等部件。
3
ห้องสมุดไป่ตู้
复合材料的应用可以降低汽车的质量和成本， 提高汽车的燃油效率和安全性。
航空航天领域
01
航空航天领域对材料的要求极高，因此复合材料在航空航天领 域的应用也十分广泛。
02
复合材料可以用于制造机翼、机身、起落架等重要部件，提高
生产成本的挑战
复合材料的制备需要使用大量的原材料和能源，生产成本较高，而且生产过程中易产生环 境污染，因此需要采取有效的成本控制和环保措施。
应用领域的挑战
复合材料在不同的应用领域中具有不同的性能要求，需要根据具体的应用场景来设计材料 的组成和结构，这需要投入大量的研发和试验工作。
复合材料面临的机遇
复合材料的性能与特点
复合材料的性能
复合材料的性能取决于其组成和结构，具有优于单一材料的力学性能、热学性能 、化学稳定性等。
复合材料的特点
复合材料具有可设计性、可制备性、高强度和刚度、耐腐蚀和高温等特性，可满 足不同的应用需求。
02
复合材料的制造工艺
复合材料的制造工艺类型
热压罐成型工艺
使用热压罐将预浸料在高温高压下 固化成型的工艺。
复合材料基础知识
复合材料在中国
起始于1958年 ，首先用于军工制品，而后逐渐 扩展到民用。 1958年以手糊工艺研制了玻璃钢艇，以层压和卷 制工艺研制玻璃钢板、管和火箭弹 1961年研制成用于远程火箭的玻璃纤维-酚醛树 脂烧蚀防热弹头 1962年引进不饱和聚酯树脂、喷射成型和蜂窝夹 层结构成型技术，并制造了玻璃钢的直升机螺旋 桨叶和风洞叶片，同年开始纤维缠绕工艺研究并 生产出一批氧气瓶等压力容器。 1970年用玻璃钢蜂窝夹层结构制造了一座直径 44m的雷达罩
物理性质
相对密度在1.11～1.20左右 ，固化时体积收缩 率较大 耐热性。绝大多数不饱和聚酯树脂的热变形温度 都在50～60℃，一些耐热性好的树脂则可达 120℃ 力学性能。不饱和聚酯树脂具有较高的拉伸、弯 曲、压缩等强度 耐化学腐蚀性能。不饱和聚酯树脂耐水、稀酸、 稀碱的性能较好，耐有机溶剂的性能差，同时， 树脂的耐化学腐蚀性能随其化学结构和几何开关 的不同，可以有很大的差异。 ⑷介电性能。不饱和聚酸树脂的介电性能良好。
环氧树脂的性能和特性
1、 形式多样。各种树脂、固化剂、改性剂体系几乎可以适应各种应用对形式提出的 要求，其范围可以从极低的粘度到高熔点固体。 2、 固化方便。选用各种不同的固化剂，环氧树脂体系几乎可以在0～180℃温度范围 内固化。 3、 粘附力强。环氧树脂分子链中固有的极性羟基和醚键的存在，使其对各种物质具 有很高的粘附力。环氧树脂固化时的收缩性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘 附强度。 4、 收缩性低。环氧树脂和所用的固化剂的反应是通过直接加成反应或树脂分子中环 氧基的开环聚合反应来进行的，没有水或其它挥发性副产物放出。它们和不饱和聚酯 树脂、酚醛树脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于2%）。 5、 力学性能。固化后的环氧树脂体系具有优良的力学性能。 6、 电性能。固化后的环氧树脂体系是一种具有高介电性能、耐表面漏电、耐电弧的 优良绝缘材料。 7、 化学稳定性。通常，固化后的环氧树脂体系具有优良的耐碱性、耐酸性和耐溶剂 性。像固化环氧体系的其它性能一样，化学稳定性也取决于所选用的树脂和固化剂。 适当地选用环氧树脂和固化剂，可以使其具有特殊的化学稳定性能。 8、 尺寸稳定性。上述的许多性能的综合，使环氧树脂体系具有突出的尺寸稳定性和 耐久性。 9、 耐霉菌。固化的环氧树脂体系耐大多数霉菌，可以在苛刻的热带条件下使用。
复合材料培训
复合材料培训
复合材料是一种由两种或两种以上的材料组合而成的新材料，具有轻质、高强度、耐腐蚀等特点，在航空航天、汽车制造、建筑等领域有着广泛的应用。
因此，对复合材料的培训显得尤为重要。
首先，复合材料的培训内容应包括对材料的认识和了解。
学员需要了解复合材料的组成、结构、性能以及制备工艺，这些知识将有助于他们更好地理解复合材料的特点和优势，为后续的应用打下扎实的基础。
其次，培训还应包括对复合材料的加工和制造技术的培训。
学员需要学习如何选择合适的工艺和设备，以及如何进行复合材料的成型、固化和表面处理等工艺，这些技能将直接影响到复合材料制品的质量和性能。
此外，培训还应包括对复合材料的检测和质量控制的培训。
学员需要学习如何使用各种检测设备和方法对复合材料制品进行质量检测和控制，以确保产品符合相关标准和要求。
最后，培训还应包括对复合材料应用领域的介绍和案例分析。
学员需要了解复合材料在航空航天、汽车制造、建筑等领域的应用现状和发展趋势，以及一些成功的应用案例，这些知识将有助于他们更好地把握市场需求，提高自身的竞争力。
综上所述，复合材料培训应包括对材料的认识和了解、加工和制造技术、检测和质量控制、应用领域介绍和案例分析等内容，通过系统的培训，学员将能够全面了解复合材料，掌握相关的工艺技能，提高自身的竞争力，为复合材料行业的发展做出贡献。
完整版航空复合材料基础知识课件 (一)
完整版航空复合材料基础知识课件 (一)随着航空工业的不断发展，航空复合材料也成为了重要的材料之一。
那么，在介绍完整版航空复合材料基础知识课件之前，我们先来了解一下航空复合材料的基本概念和特点。
航空复合材料简介航空复合材料是指由两种或两种以上材料组合而成的材料。
其中，高强度的纤维增强材料和易处理的树脂基本是航空复合材料的主要组成部分。
常见的纤维材料包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维等。
航空复合材料特点1. 高强度、高模量：航空复合材料比传统材料更加强硬和耐用。
2. 重量轻：航空复合材料的密度较小，重量也较轻，可有效降低飞机的总重量。
3. 耐腐蚀：航空复合材料能够抵御多种腐蚀与污染物。
4. 良好的设计自由度：航空复合材料的制造方法极为灵活，能够获得复杂的几何形状。
5. 难以加工：航空复合材料的材料性能较传统材料复杂，加工难度较大，加工也会大幅提高Cost。
完整版航空复合材料基础知识课件航空复合材料的相关知识十分综合且深奥，为方便人们学习和了解这方面的知识，相关领域专家整理了一份完整版的航空复合材料基础知识课件。
这份课件涵盖了非常全面的内容，包括如下几个方面：1. 航空复合材料的种类和特点：课件首先介绍了航空复合材料的种类以及它们各自的特点，为大家理解航空复合材料的应用提供了基础。
2. 航空复合材料的制造方法：在这部分中，课件详述了航空复合材料的制造方法，包括手工层積、自动化层積及预浸料成型等等。
供大家全面了解航空复合材料的制造流程。
3. 航空复合材料的应用：课件重点介绍了航空复合材料在飞行器、导弹、发动机等领域的应用，课件中多个实例，很好地展示了航空复合材料的应用情况。
4. 航空复合材料典型故障及处理方式：课件还列举了航空复合材料在使用中的常见故障，以及针对这些故障可能采取的处理方式。
总结通过完整版航空复合材料基础知识课件，我们可以全面、深入地了解航空复合材料的知识。
这对于相关领域的从业者，以及对该领域感兴趣的学者和爱好者都是很有帮助的。
材料导论第十四章复合材料ppt课件
复合材料的种类
金属基
陶瓷基
按基体相分
聚合物基
水泥基
复 合 材
按增强相 的形态分
颗粒增强 纤维增强 晶须增强
碳纤维 玻璃纤维 有机纤维
复合纤维
料
编织物增强
按用途分
结构复合材料 承受载荷，作为承力结构使用
功能复合材料
电、磁、光、热、声、摩 擦、阻尼、化学分离性能
复合材料的特点
多相: 至少两相 复合效应：不仅保留了原组成材料的特色，而且
3、石墨/镁复合材料
这种材料密度低、线膨胀系数为零，尺寸的稳定性好，是金属基复合材料中具 有最高比强度和比弹性模量的复合材料。可在石墨纤维表面沉积TiB2，提高石 墨纤维的润湿性。
金属基复合材料
长纤维增强金属基复合材料
4、碳化硅/钛复合材料
碳化硅纤维比强度高、比模量高，高温强度高，耐热、耐氧化，与金属的反 应小，润湿性好。
主要应用于飞机发动机部件和涡轮叶片以及火箭发动机箱体材料。
5、氧化铝/铝复合材料
氧化铝纤维在氧化气氛中稳定，能在高温下保持其强度、刚度， 且硬度高，耐磨性好。这种复合材料具有高强度和高刚度，可用于 汽车发动机活塞和其他发动机零件。
金属基复合材料
1、氧化铝/铝复合材料
短纤维/晶须增强金属基复合材料 2、碳化硅/铝复合材料 3、氧化铝/镍复合材料
突出特点
性树脂基体—热塑性玻璃钢。
密度低：1.6～2.0g/cm3；
比强度高：较最高强度的合金钢还高3倍；
耐烧蚀
耐腐蚀
应用
航空航天工业：如雷达罩、机舱门、燃料箱、行李架和地板等。 火箭：发动机壳体、喷管。 汽车工业：如汽车车身、保险杠、车门、挡泥板、灯罩、内部装饰件等。 石油化工工业：如玻璃钢贮罐、容器、管道、洗涤器、冷却塔等
复合材料基础课件
4、CMC (1) 基体：氧化铝、氮化硅、碳化硅、玻璃等特种陶瓷 陶瓷本身：高模量、耐高温、耐化学腐蚀、耐磨、抗氧化
等陶瓷致命缺点：性脆、抗热震性（抗热冲击性）差，抗震性 差且对裂纹、气孔和混杂物等细微缺陷敏感，易突然失效
(2) 增强材料：碳纤维、硼纤维、α-Al2O3纤维、氧化铝-硼酸 盐纤维\钨丝、铌丝、不锈钢丝、SiC晶须、SiN4晶须、ZrO2 颗粒等，
② 连续长纤单向增强结构（单向板）(aligned) ③ 层合(板)结构(二维织布或连续纤维铺层)(laminate) ④ 三维编织体增强结构(braided fabric or filament winding) ⑤ 夹层结构（蜂窝夹层等）(sandwich constructure) ⑥ 混杂结构(hybrid constructure)
、比模量高） (2) 增强体：强度、模量和熔点远高于金属基体的金属或非金
属材料。
主要有：硼纤维、碳纤维、 SiC纤维、 Al2O3纤维 钨丝、钢丝、不锈钢丝 陶瓷颗粒、晶须等；
特点：保持金属材料特性外，与金属基体相比具有高强、 高模、高韧性、高抗冲、尺寸稳定性好、抗疲劳性 能好等特点，可沿用大部分金属成型加工方法，适合于
缺点：脆性较大、耐热性低，250℃以上开始软化。
优点：价格便宜、制作方便
（2）碳纤维
碳纤维是人造纤维（粘胶纤维、聚丙烯腈纤维等），是 在200～300℃空气中加热并施加一定张力进行预氧化处理， 然后在氮气的保护下于1000～1500℃的高温中进行碳化处 理而制得。其碳含量Wc85%～95%。由于其具有高强度， 因而称高强度碳纤维，也称Ⅱ型碳纤维。
主要优点：密度小、强度高，耐蚀性、绝缘性、绝热性好；吸 水性、防磁、微波穿透性好，易于加工成型。
复合材料力学基础知识
复合材料力学基础知识1、名词术语(1)各向同性：材料性能与方向无关的一种特性。
(2)各向异性：材料性能因方向不同而改变的一种特性。
(3)正交各向异性：材料具有三个互相垂直的弹性对称平面的特性，这些平面的法线方向称为材料主方向。
(4)横向各向同性：具有正交各向异性特性的材料，若有一个各向同性平面时，称之为横向各向同性。
单向复合材料即具有此种特性。
(5)耦合：外力引起与其不对应的摹本变形的效应称为耦合。
(6)拉剪耦合、拉弯耦合、弯扭耦合：分别指由正应力引起剪应变的耦合，由正应力引起弯曲应变的耦合；由弯矩引起扭转应变的耦合。
三者均为各向异性材料所特有。
(7)正轴：与材料主方向重合的参考坐标轴。
(8)偏轴：与构料主方向不重合，有一个偏转角的参考坐标轴。
(9)铺层：复合材料制件中一层单向带或织物称为一个铺层，是复合材料制件中一个最基本单元。
(10)层合板：由单向或多向铺层压制而成的复合材料板。
(11)铺向角(铺层角)：每一铺层的纤维方向与制件参考坐标X轴之间的夹角，由X轴到纤维方向逆时针旋转角度为铺层角。
(12)铺层组：一组具有相同铺层角的连续铺层。
(13)铺层顺序：铺贴中具有各种不同铺向角的铺层的排列次序。
(14)子层合板：在层合板内一个多次重复的多向铺层组合。
(15)对称层合板：全部铺层及其各种特性和参数相对于板的几何中面对称的层合板。
(16)均衡层合板：铺层的各种特性和参数相同，铺向角为-θ和θ的铺层数相等的层合板，且可包含任意数量的0°层和90°层。
如[45°／-45°]，[0／45°／90／-45°]。
(17)均衡对称层合板：即均衡又对称的层合板。
如[45°／-45°]。
(18)正交层合板：只有0°和90°铺层的双向层合板，如[0°／90°]。
(19)斜交层合板：只含有-θ和θ铺层的双向层合板，如[45°／-45°]。
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— 0.5
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
▲ 碳纤的性能 目前飞机上使用的复合材料以碳纤维/环氧树脂为代表， 它具有比较高的比强度和比模量，可使飞机的结构重 量大幅度下降。
■芳纶纤维（Aramid）
该纤维是美国杜邦（DUPONT）化学公司1968年推出 的一种高强度、高模量和低密度的有机纤维。主要品 种有： KevLar 29、 KevLar 129、KevLar 49、 KevLar 149。（凯夫拉尔） 前两种主要用作轮胎帘子线，后两种可用在飞机上。
树脂基体的作用 常有人错误的认为，复合材料的性能主要由增强体— —纤维决定，与基体无关。实际上基体材料也是不可 忽视的重要因素。归纳起来树脂基体具有如下重要作 用： – 对增强体（纤维）的支撑作用（固定纤维的分布和 方向）； – 对增强体（纤维）的保护作用（防止环境的机械破 坏和化学浸蚀，避免纤维自身摩擦）； – 影响断裂韧性； – 横向传递载荷的作用(已断纤维承受的载荷→其它纤 维);
第二章 复合材料的分类与简介 复合材料主要由两部分组成：增强体+基体； 其分类方法较多，其中最常用的是按基体和增 强体类型分，如： － ■ 颗粒增强复合材料； ■ 夹层增强复合材料； ■ 纤维（连续纤维和短纤维）增强复合材 料；
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
－ ■ 树脂基复合材料， ■ 金属基复合材料， ■ 陶瓷基复合材料， 还有比较特殊的先进碳基复合材料： － ■ 碳基复合材料，表示方法为：C/C；
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
▲ 芳纶纤维的应用 由于芳纶纤维的一系列优点，自70年代以来， 很多机种的玻璃纤维复合材料已由芳纶纤维复 合材料所取代，尤其是芳纶纤维与碳纤维混杂 后，可以优势互补，使芳纶纤维的抗压强度提 高一倍，碳纤维的冲击韧性提高一倍。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
复合材料基础知识培训
本次教学内容分为三个部分：
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识 第二部分 复合材料制造与维修的 相关知识 第三部分 复合材料的维修
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
第一章 复合材料的定义 一、复合材料的定义 定义：将两种或两种以上组织结构不同的物 质，自然地或人为地构成性质不同的 另一种多相材料称之为复合材料。 二、常见复合材料举例 自然形成的复合材料：
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
四、树脂基复合材料
在整个复合材料家族中，树脂基复合材料是使用最广、 最多、最重要的一种，这其中又以纤维增强的树脂基 复合材料最为突出。 （纤维增强）树脂基复合材料的组成
组成：树脂+纤维
纤维在前面已经作了介绍，这里主要介绍基 体材料——树脂。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
■玻璃纤维 玻璃纤维是应用最早最广的一种纤维，早在二 十世纪30年代就在复合材料中获得应用。玻璃 纤维通常有两种形式，即长纤维和短纤维。这 两种形式的纤维都可以用同一种方法制作。简 单地说，其生产过程是将硅砂、石英、硼酸和 其它成分（粘士、氟石等）干混后，经高温炉 熔融，熔化后的液态玻璃通过漏丝板即形成玻 璃纤维。
高弹性模量Ⅱ 1800~1900 7~8 340~380 2.2~2.4 0.6~0.7 9~10 — 0.7
高弹性模量Ⅲ 1900~2100 8~9 520~550 1.8~1.9 0.3~0.4 6~7 — 0.6
高应变Ⅰ型 1700~1800 5~8 240~270 4.0~4.7 1.7~1.8
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
表1-1—几种典型碳纤维性能数据
纤维类型
纤维性能
密度（Kg/m3） 纤维直径(μm) 拉伸弹性模量(GPa) 抗拉强度(Gpa) 断裂延伸率(%) 电阻率(μΩ/m) 线胀系数(×10-6/℃)
高强度Ⅰ型 1700~1800 7~8 220~250 2.5~3.5 1.2~1.4 15~18 — 0.5
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
一、颗粒增强复合材料 将各种形状的增强颗粒嵌镶在基体中构成 的多相材料。
二、夹层复合材料
1. 夹层板复合材料，如三合板等。 2. 夹芯结构复合材料 夹芯结构复合材料由两部分组成：面板+芯材 面板：树脂基复合材料板、铝合金板、 不锈钢板、钛合金板及高温合金板等。 芯材：泡沫、波纹板、蜂窝芯等。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
——木材（各种树干）、竹子、各种植物的 茎等 人为加工的复合材料： ——泥巴墙：将泥土涂在芦苇编织的网格上 ——混凝土：石子、水泥、(钢筋) 现代工业常用的先进的复合材料： ——玻璃钢：玻璃纤维增强环氧树脂 ——芳纶纤维、硼纤维、碳纤维等增强树脂
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
△ 蜂窝结构的作用 蜂窝结构其作用主要是减轻结构重量，提高 结构的抗弯刚度。 △ 蜂窝夹芯的材质及类型 蜂窝夹芯是夹层复合材料中最常用的夹芯结 构，形状有六角形、菱形、矩形等。按制造 材料不同，有铝蜂窝、芳纶纸蜂窝和玻璃布 蜂窝等。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
三、纤维增强复合材料 纤维增强复合材料所用纤维有玻璃纤维、碳 纤维（石墨纤维）、芳纶纤维、硼纤维等。 1. 纤维增强原理 ■ 物质强度理论认为： 材料的强度取决于物质的分子结构结构 的完整性（杂质、位错、其它缺陷等）。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
2．纤维的种类与性能简介 ■ 碳纤维 20世纪60年代,英国首先研制成功碳纤维， 继而日本又以聚丙烯腈（PAN）为基础研制出 PAN基碳纤维。飞机结构上主要采用聚丙烯腈 基碳纤维，此类碳纤维从性能上可分为高强度 型、超高强度型、高模量型等。下表给出了典 型碳纤维的品种与性能。
第一部分 复合材料的基本概念和 基础知识
▲ 玻璃纤维的性质
玻璃纤维弹性模量比较低，价格低廉。 玻璃纤维最常用的有 “E” 型和 “S” 型，前者主要用 于“电子仪表板” ，后者主要用于高强度结构。S— 玻纤比E—玻纤相比，其抗压强度，抗拉强度，弹性模 量略高，密度降低， 更耐强酸，但成本较高。 其它如 “A”、“C”、“D” 型玻璃纤维，因其强度太低不 适合飞机结构使用。