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复合材料实用工艺与设备考点整理

复合材料实用工艺与设备考点整理

复合材料工艺与设备考点整理济南大学复材11081、复合材料广义的定义是什么?CM是指由两种或两种以上的不同材料,通过一定的工艺复合而成的,性能优于原单一材料的多相固体材料。

2、按照基体不同复合材料怎么分类?树脂基复合材料,无机非金属基复合材料,金属基复合材料3、复合材料性能的主要决定因素有哪些?(1)增强材料的性能、含量及分布情况;(2)基体材料的性能及含量;(3)界面的结合情况。

4、复合材料的主要性能特点有哪些?(1)轻质高强(2)可设计性好(3)工艺性能好5、手糊成型工艺的优缺点有哪些?手糊成型工艺的优点:(1)不受尺寸、形状的限制;(2)设备简单、投资少;(3)工艺简单;(4)可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;(5)产品树脂含量高,耐腐蚀性能好手糊成型工艺的缺点:(1)生产效率低,劳动强度大,卫生条件差;(2)产品性能稳定性差;(3)产品力学性能较低。

6、简述不饱和聚酯树脂的固化原理。

固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键,与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交联成三维网状的体型大分子结构。

7、不饱和聚酯树脂固化有哪几步反应形式?链引发,链增长,链终止8、苯乙烯交联剂的优缺点是什么?•优点:粘度低;与树脂有良好的共混性,能很好的溶解引发剂、促进剂;苯乙烯双键活泼,易于进行共聚反应;价格便宜,材料来源广。

•缺点:沸点较低(145℃),易挥发,有一定毒性,对人体有害。

•用量对性能的影响:苯乙烯用量过多:胶液稀,操作时易流胶;制品固化收缩率大。

苯乙烯用量过小:树脂胶液粘度大,不易使用;同时固化不完全,制品的软化温度低。

用量一般在30~40%。

9、过氧化物引发剂的特性指标有哪几个?具体含义是什么?活性氧含量;临界温度;半衰期活性氧含量:表明可以产生自由基量的指标。

临界温度:是过氧化物具有引发活性的最低温度。

引发剂的临界温度应低于固化温度。

半衰期:在给定的条件下,引发剂分解一半所需时间表明引发剂的反应速度。

复合材料工艺与设备考点整理

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复合材料工艺与设备考点整理济南大学复材11081、复合材料广义的定义是什么?CM是指由两种或两种以上的不同材料,通过一定的工艺复合而成的,性能优于原单一材料的多相固体材料。

2、按照基体不同复合材料怎么分类?树脂基复合材料,无机非金属基复合材料,金属基复合材料3、复合材料性能的主要决定因素有哪些?(1)增强材料的性能、含量及分布情况;(2)基体材料的性能及含量;(3)界面的结合情况。

4、复合材料的主要性能特点有哪些?(1)轻质高强(2)可设计性好(3)工艺性能好5、手糊成型工艺的优缺点有哪些?手糊成型工艺的优点:(1)不受尺寸、形状的限制;(2)设备简单、投资少;(3)工艺简单;(4)可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;(5)产品树脂含量高,耐腐蚀性能好手糊成型工艺的缺点:(1)生产效率低,劳动强度大,卫生条件差;(2)产品性能稳定性差;(3)产品力学性能较低。

6、简述不饱和聚酯树脂的固化原理。

固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键,与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交联成三维网状的体型大分子结构。

7、不饱和聚酯树脂固化有哪几步反应形式?链引发,链增长,链终止8、苯乙烯交联剂的优缺点是什么?•优点:粘度低;与树脂有良好的共混性,能很好的溶解引发剂、促进剂;苯乙烯双键活泼,易于进行共聚反应;价格便宜,材料来源广。

•缺点:沸点较低(145℃),易挥发,有一定毒性,对人体有害。

•用量对性能的影响:苯乙烯用量过多:胶液稀,操作时易流胶;制品固化收缩率大。

苯乙烯用量过小:树脂胶液粘度大,不易使用;同时固化不完全,制品的软化温度低。

用量一般在30~40%。

9、过氧化物引发剂的特性指标有哪几个?具体含义是什么?活性氧含量;临界温度;半衰期活性氧含量:表明可以产生自由基量的指标。

临界温度:是过氧化物具有引发活性的最低温度。

引发剂的临界温度应低于固化温度。

半衰期:在给定的条件下,引发剂分解一半所需时间表明引发剂的反应速度。

复合材料工艺与设备复习

复合材料工艺与设备复习

0常用的增强材料0常用的树脂基体(包括热塑性、热固性)0常用的成型工艺典型的液体成型:树脂传递模塑(RTM)、树脂膜渗透(RFI)、VARTM、VARI、SCRIMP、RLI典型的热固性树脂成型:模压、喷射、RTM、RIM、拉挤、缠绕…典型的热塑性成型:挤出、GMT、LFT、注射…0工艺流程及其特点0成型工艺参数及其控制CM 复合材料FRP 纤维增强塑料FRTP 纤维增强热塑性塑料SMC 片状模塑料DMC 团状模塑料BMC 块状模塑料RTM 树脂传递模塑RIM 反应注射模塑RRIM 增强反应注射模塑GMT 热塑性片状模塑料AS AS树脂,丙烯腈—苯乙烯共聚物CM是指由两种或两种以上的不同材料,通过一定的工艺复合而成的,性能优于原单一材料的多相固体材料。

高性能:高强度、高模量、耐高温、低密度、轻质高强、力学性能好、耐热性好、介电性能好。

有些热防护功能、透波功能、吸波功能、阻尼功能等。

高性能树脂基复合材料的制备:1)选材好,选用耐热性能、力学性能好的树脂基体;2)选材好,选用力学性能比较好的碳纤维或者高性能的玻璃纤维;3)成型方法要选择合适;4)关键的成型设备要选择好;5)成型工艺控制好,通过优化成型工艺条件,可以大幅提升材料性能。

第三章夹层结构由高强度的蒙皮(表层)与轻质芯材组成的一种结构材料。

弥补玻璃钢弹性模量低、刚度差的不足。

在同样承载能力下,大大减轻结构的自重。

加芯材的目的:维持两面板之间的距离,使夹层面板截面的惯矩和弯曲刚度增大。

优缺点泡沫:质量轻、刚度大、保温隔热性能好、强度不高蜂窝:质量轻、强度大、刚度大//应用:构件尺寸较大、强度要求较高的部件波板:制作简单,节省材料,但不适用于曲面形状的制品,质量轻、刚度大。

第四章模压成型∙什么是模压?将一定量的模压料放入金属对模中,在一定温度、压力作用下,固化成型制品的方法。

加热加压的作用:使模压料塑化、流动,充满空腔,并使树脂发生固化反应模压料的工艺性:流动性、收缩性、压缩性。

复合材料工艺与设备期末重点掌握内容

复合材料工艺与设备期末重点掌握内容

.2010/2011第二学期重点内容复合材料工艺与设备题型A一.基本概念(10分,每题2分)二.填空(20分,每空1分)三.判断并改正(14分,每题2分)四.简答题(36分,每题6分)五.计算题(10分)六.计算并作图(10分)题型B一.基本概念(10分,每题2分)二.填空(24分,每空1分)三.判断并改正(10分,每题2分)四.简答题(36分,每题6分)五.计算题(10分)六.计算并作图(10分)知识要点一.基本概念(21)复合材料,手糊成型,凝胶时间,RTM成型工艺,液体模塑成型技术,袋压成型,玻璃钢高级模具,喷射成型工艺,热膨胀模塑法,模压成型工艺,増稠剂,结构收缩,内脱模剂,SMC模压料,层压工艺,标准线,缠绕工艺,测地线,转速比,连续成型工艺,“EPF”法。

二.思考题(24)1.画出手糊工艺的流程图。

2.画出RTM成型工艺的流程图。

3.双压力罐供胶式、泵供胶式喷射成型机工作原理。

4.手糊成型所用的胶液中通常有那些辅助材料?它们的作用及用量范围?5.最常见的液体模塑成型技术包括那几种成型方法?各自的原理如何?6.泡沫塑料发泡的方法有几种?各种方法的原理如何?7.模压料的流动性影响因素有那些?如何影响?8.短纤维模压料的三种制备方法有何不同,各自有何特点?9.低收缩添加剂的种类及作用机理如何?10.SMC的组分材料有那些,各自作用如何?11.简述影响增稠效果的因素及其影响规律。

12.简述模压成型工艺中温度制度及其作用。

13.画出层压成型工艺流程图。

14.玻璃胶布制备所用的烘干设备有哪两种形式?它们的温度是怎样分布的?这样的温度分布有什么益处?15.简述层压成型工艺中的压制温度分哪几个阶段各自作用如何?16.玻璃胶布三大质量指标的控制方法如何?17.画出缠绕工艺流程图。

18.在缠绕工艺中,常使用分层固化,那么分层固化有哪些优点?19.在缠绕成型中,纤维缠绕均匀布满芯模表面的条件有那些?20.试分析GRP制品热固化过程,为什么要控制升温速度及恒温和缓慢冷却?21.在缠绕成型时,为什么要采用张力递减制度?22.缠绕工艺中,纤维浸胶装置通常采用哪三种形式?它们是怎样控制玻璃布的胶含量的?23.缠绕工艺线型的种类有几种,各是如何实现等?24.画出“EPF”法工艺流程图。

复合材料工艺重点集结

复合材料工艺重点集结

绪论1.复合材料是指由两种或两种以上的不同材料,通过一定的工艺复合而成的,性能优于原单一材料的多相固体材料。

按基体材料不同可分为:金属基复合材料,无机非金属复合材料,树脂基复合材料。

2. 复合材料的主要性能特点:轻质高强,可设计性好,工艺性能好,热性能好,耐腐蚀性能好,电性能好,其它特点:耐候性、耐疲劳性、耐冲击性、耐蠕变性,透光性等。

第一章1. 手糊成型:用纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺敷成型,室温或加热、无压或低压条件下固化,脱模成制品的工艺方法。

2.手糊成型工艺的优点:1、不受尺寸、形状的限制;2、设备简单、投资少;3、工艺简单;4、可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;5、产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。

3.手糊成型工艺的缺点1、生产效率低,劳动强度大,卫生条件差;2、产品性能稳定性差;3、产品力学性能较低。

4.选用的原材料必须满足3点要求1、产品设计的性能要求2、手糊成型工艺要求3、价格便宜、材料容易取得5. 聚合物基体的选择选用原则:1.能在室温下凝胶、固化。

并在固化过程中无低分子物产生。

2.能配制成粘度适当的胶液、适宜手糊成型的胶液粘度为0.2Pa·S~0.5Pa·S。

3.无毒或低毒。

4.价格便宜。

6.不饱和聚酯树脂的固化原理:固化是通过引发剂引发聚酯分子中的双键,与可聚合的乙烯类单体(如苯乙烯)进行游离基共聚反应,使线型的聚酯分子交联成三维网状的体形大分子结构。

7.不饱和聚酯树脂的固化过程即它与乙烯类单体共聚的过程,共聚反应过程的三个主要阶段:链引发、链增长、链终止。

8.不饱和聚酯树脂的辅助剂包括交联剂、引发剂、促进剂、阻聚剂、光敏剂等。

9.交联剂要求:高沸点,低粘度,能溶解树脂、引发剂、促进剂、染料等,反应活性大,能使共聚反应在室温或较低温度下进行,能与树脂共聚形成均相共聚物。

常用交联剂:苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、乙烯基甲苯、邻苯二甲酸二丙烯酯、邻苯二甲酸二丁酯。

复合材料专业复习要点整理-经典汇总

复合材料专业复习要点整理-经典汇总

⑶牌号表示法 (4)折算断裂强度 b
Pb A
100 f 0 N
Pb
纱强度低于单丝强度的原因 ⑴测量标距不同 单丝:10mm, 纱:200mm ⑵各单丝准直不一,不可能同时断裂即分批断裂 ⑶加捻-扭转力 捻度 300 时,影响才明显
.布的品种与规格 ⑴品种 按织法(侧面图):平纹布、斜纹布、缎纹布 单向布、无捻布、方格布、无纺布(无纬布) ⑵主要规格 表 2-7 经纱、纬纱规格 布的织法:平纹、斜纹、缎纹 布的厚度:反映纤维弯曲程度 布经、纬向纱的排列密度 bL、bT ——指 1cm 宽长度上排了多少根合股纱,反映纱的稀密程度 面密度(织物重量)Gf:单位面积的纤维中重量,g/m2; 拉断力 PB:标距 100mm×25mm 宽度,kg。
冷却速度↑—Tg↑—V↑—密度ρ↓ 4 玻纤性质
力学性能:应力应变关系—直线,脆性特征;强度高,模量低;强度受湿 度影响大 Griffith 微裂缝理论 强度的尺寸效应或体积效应 ① 单丝直径 df 越小,强度越大 ②测试标距 l 愈大,强度愈小 ③纤维强度分散性大
热性能:⑴耐热性(好,但高温下强度下降) ⑵导热系数——低,绝热材 料 电性能:⑴电绝缘性好 ρv= 1011 – 1018 欧.厘米含碱量↑——ρv↓(载流子)
型(IM)、高模型(HM)、超高模型(UHM)
(3) 按碳纤维的制造方法不同分
碳纤维(800-1600℃)、石墨纤维(2000-3000℃)、氧化纤维(预氧化丝
200-300℃)、活性碳纤维和气相沉积碳纤维
. 布的断裂强度
牌号表示法
碳纤维
一、分类:
(1)按先驱体纤维原料的不同
聚丙烯腈基碳纤维 PAN-based
沥青基碳纤维 Pitch-based

复合材料复习总结

复合材料复习总结

1.复合材料:是由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合而成的一种多相固体材料2.复合材料的命名:①强调基体时,以基体材料的名称为主,如金属基复合材料②强调增强体时,以增强体材料的名称为主如碳纤维增强复合材料③集体与增强体材料名称并用,一般表示具体的复合材料,分散相+基体相3.复合材料的分类:①按基体材料类型分类:金属基复合材料;聚合物基复合材料;无机非金属基复合材料。

②按增强材料种类分类:玻璃纤维、碳纤维、有机纤维、金属纤维、陶瓷纤维复合材料。

③按增强材料形态分类:连续纤维、短纤维、粒状填料、编织复合材料。

④按用途分类:结构复合材料,功能复合材料4.复合材料的特性:①比强度、比模量大②耐疲劳性好③减震性好④各向异性⑤性能可设计⑥材料结构一致性5.复合材料缺点:①工艺稳定性不好②性能分散③不耐高温④易老化⑤抗冲击性能较低⑥层间抗剪切强度低⑦横向强度低6.复合材料增强体的三种形式:颗粒、纤维、晶须7.颗粒增强与弥散增强的区别:颗粒增强是指在基体中引入第二相颗粒,使材料的力学性能得到改善,它使基体材料的断裂功能提高。

弥散增强是指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段8.颗粒增强原理根据粒子尺寸大小分两类:①弥散增强纳米级颗粒粒径小于0.1µm ②颗粒增强颗粒粒径大于1µm9.复合效应:加和效应、乘积效应、成分结构相关性10.单向复合材料:弹性模量 EC =EfVf+Em(1-Vf)≈EfVfVf—纤维用量Em为基体临界强度σC =σfVf+σM1(1-Vf)﹠σM(1-Vf) σM—基体强度(前面是纤维断裂称为脆性断裂,后面为延续断裂,它们与纤维用量有关)临界纤维用量 Vfc =(σM-σM1)/(σM-σM1+σf)最小纤维用量 Vfmin =(σM-σM1)/(σf-σM1)σf—纤维强度横向模量 1/EC = Vf/EC+(1- Vf)/ EmEC≈Em/VMEm—基体模量横向强度σT =min(σM,ST) ST—界面粘接强度短纤复合材:EC =υEfVf+ Em(1-Vf)υ=ηLηθηb L,θ,b—长度,角度,表面粘接σC=(1-LC/2L)σfVf+σM1(1-Vf) LC/d=0.5σf/τi不同纤维长度的临界纤维强度:L=LC σC=τi·LC/d·Vf+σM1(1- Vf) LC/d—临界长径比L<LC σC=τi·L/d·Vf+σM1(1- Vf) L—无穷连续纤维10.玻璃纤维的分类:①按其原料组成:无碱玻璃纤维:国内规定碱金属氧化物含量不大于0.5%,国外为1%左右,强度较高,耐热性和电性能优良,称“电气玻璃”,能抗大气侵蚀,化学稳定性好,但不耐酸;中碱玻璃纤维:碱金属氧化物的含量11.5%~12.5%,耐酸性好,价格便宜;低碱玻璃纤维:强度低,对潮气侵蚀敏感11.玻璃纤维中碱金属氧化物的作用:①降低玻璃的熔化温度和熔融粘度②使玻璃溶液中的气泡易于排除③通过破坏玻璃骨架,使结构疏松,达到助熔的目的12.纤维支数的表示方法:①定质量法是用质量为1g的原纱的长度来表示即纤维支数=纤维长度/纤维质量如40支纱是指质量为1g的原纱长40m。

复合材料考试复习资料.doc

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复合材料考试复习资料1、复合材料的定义:由两种或两种以上不同性能、不同形态的组分通过复合工艺组合而成的一种多相材料,它既保持了原组分材料的主要特点又显示了原组分材料所没有的新性能。

2、复合材料的特征:可设计性:即通过对原材料的选择、各组分分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能;由基体组元与增强体或功能组元所组成;非均相材料:组分材料间有明显的界面;有三种基本的物理相(基体相、增强相和界面相);组分材料性能差异很大;组成复合材料后的性能不仅改进很大,而且还出现新性能.3、复合材料的分类:按基体材料分类①聚合物基复合材料:以有机聚合物(热固性树脂、热塑性树脂及橡胶等)为基体;② 金属基复合材料:以金属(铝、镁、钛等)为基体;③无机非金屈基复合材料:包括陶瓷基、碳基和水泥基复合材料。

按增强材料形态分类:①纤维增强复合材料:乩连续纤维复合材料:作为分散相的长纤维的两个端点都位于复合材料的边界处;b.非连续纤维复合材料:短纤维、晶须无规则地分散在基体材料屮;②颗粒增强复合材料:微小颗粒状增强材料分散在基体中;③ 板状增强体、编织复合材料:以平面二维或立体三维物为增强材料与基体复合而成。

其他增强体:层叠、骨架、涂层、片状、天然增强体按用途分类:①结构复合材料:用于制造受力构件;②功能复合材料:具备各种特殊性能(如阻尼、光、电、磁、摩擦、屏蔽等)③智能复合材料④混杂复合材料4、复合材料的命名:复合材料可根据增强材料和基体材料的名称来命名,通常将增强材料放在前面,基体材料放在后面,再加上“复合材料”而构成。

5、复合材料的结构设计层次:一次结构:单层设计…微观力学方法:取决于增强相、基体相和结合界面的力学性能,增强相的含量、分布方向等;二次结构:层合体设计…宏观力学方法:取决于单层材料的力学性能和铺层方法(厚度、纤维交叉方式、顺序等);三次结构:产品结构设计■-结构力学方法:取决于层合体的力学性能、结构几何、组合与连接方式6、增强体的定义:增强体是结构复合材料屮能提高材料力学性能的组分,在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。

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《复合材料及工艺》复习提纲第一章、绪论1.了解复合材料的定义、分类及应用。

答:( 1)定义:由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质组合阳成的一种多相固体材料。

(2)分类:聚合物基复合材料(PMC): 热固性树脂基、热塑性树脂基、橡胶基金属基复合材料(MMC):轻金加基、高熔点金属基、金加间化合物基陶瓷基复合材料(CMC):高温陶瓷基、玻璃基、玻璃陶瓷基水泥基复合材料(CeMC)碳基体复合材料(C/C)按功能分:结构复合材料和功能复合材料(3)应用:航空航天,一般工业(汽车、化工、建筑、机械、船舶等),体育用品,生物医学,其他。

2.FRP、GFRP、FRTP 各代表什么意思。

答: FRP: fiber reinforced plastics,纤维增强塑料;GFRP: glass fiber reinforced plastics,玻璃纤维增强幫料;FRTP: fiber reinforced thermal plastics,纤维增强热塑性塑料。

3.什么是 ACM? 其判据是什么?答: ACM : advanced composite materials,先进复合材料。

先进复合材料是以碳纤维、硼纤维、芳纶纤维作为增强体,具有高的比强度、比模虽: 、剪切强度和剪切模量、高温性能、耐热性的复合材料。

判断依据:比强度 =强度 / 材料密度比强度2(4X106cm)单位量纲(cm)比模量 =模量 / 材料密度比模量$(4X108cm)单位量纲(cm)第二章、复合材料理论基础1.(1)复合材料中增强体的作用是什么?常见的增强体有哪些(至少列出6 种)?答:增强体是指在复合材料屮骑着增加强度、改善性能作用的组分。

复合材料屮增强体主要分为:纤维、晶须和颗粒等。

纤维增强体可分为:无机纤维和有机纤维无机纤维(玻璃纤维、碳纤维、氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维)有机纤维(芳纶纤维、尼龙纤维、聚烯坯纤维)(2)最常见的玻纤是什么?其网络结构假说赋予它什么特性?答:无碱玻纤(E-玻纤)结构假说:微品结构假说和网络结构假说。

网络结构假说 : 二氧化硅四面体、铝氧三面体或硼氧三面体相互连成的不规则三维网络 , 网络空间由 Na、K、Ca. Mg 等阳离子填充,它们与 02■连接,而与网络不直接相连。

一定数目的多而体遵循类似品体结构规则排列,形成近程有序。

也就是,微观上不均匀 , 宏观上均匀的结构,反映到性能上是各向同性。

考点:玻纤的杨氏模最在纤维轴向为70GPa,贝 IJ 垂肓 ?于纤维轴力向的杨氏模最为70GPa (3)碳纤维的特性是什么?按原料分碳纤维的主要种类包括什么?描述某一种碳纤维的制备工。

答:碳具有低密度、高度、高模最、耐高温、抗化学腐、低阻、高、低膨、耐化学射特性,此外具有的柔性和可性。

种:聚丙睛基碳(PAN) ,青基碳(PITCH),人造碳(RAYON )制工:有机前体法和气相生法A 、PAN 碳的制程可分 3 步:第一步⋯氧化。

氧化的主要目的是使原屮的状 PAN 分子化脱蛍,化耐的梯形构,以承受更高的炭化温度和提高炭化收率以改善力学性能。

在200~400°C 的氧化气氛中,在原受力的情况下,化成梯形构,分子沿定向,得定。

第二步⋯炭化。

炭化一般在高的悄性气休保下氧加至 120() ? 18()()°C 以除去其屮的非碳原了,生成含碳呆在90%以上的碳。

第三步⋯石墨化。

炭化后的碳可石墨化,制造石墨。

石墨化温度2000-3000°Co 在力下使品碳增、定向,的性模量大增。

B、青棊碳。

首先准青,然后并拉成的,再氧化、炭化和石墨化理以得碳。

在氧化理期,青先眾露于70°C 温度的臭氧屮,然后到 300C 温度的空气中。

生了不熔化的交构,并且能不熔化而炭化。

炭化在高达1350°C 温度的氮气中行。

通在高温理期仲得高模青某碳。

(4)常有机增体包括什么?其特性是什么?答:芳、超高分子量聚乙和尼。

芳的特性:拉伸度高,冲性能好(性好),定性好,芳的膨系数和碳一具各向异性的特点。

性能不好,拉仲度的 1/8;剪切度不高 , 拉伸度的 1/17;易生光降解(可及紫外,使力学性能下降)。

超高分子量聚乙特性:密度小,良好的柔曲性、耐疲性和耐磨性,冲性能好 , 耐光性好于芳。

熔点低,易端,与聚合物基体粘性差。

(5)BF 和 SiC 的特性分是什么?答: BF:硼。

高度、高模量、低密度,比度和比模量高。

SiC:碳化硅。

力学性能异,耐氧化性好,化学定性好,与金属有良好的浸性,耐射性能和吸波性能良好。

(6)成工包括干法、湿法、干湿法、熔融、化学气相沉(CVD)工等。

出常增体所用的成工。

答:玻璃:垃坍拉法,池窑漏板拉法,溶胶■凝胶法。

碳:有机先体法(有机法),气相牛法(VS 米碳)。

芳:干-湿工。

超高分了量聚乙:高速仲熔融的PE,胶(凝胶) - 超拉仲法(超倍伸法); 碳化硅: CVD 法,先法;硼:化硼解法,化硼反法。

氧化:溶液法、混合液法、基体浸溶液法、溶胶■凝胶(sol.gel)法、拉晶法。

金属:抽工。

2. (1)复合材料中基体的作用是什么?常的基体有哪些(至少列出 6 利 J ?答:复合材料的基休是复合材料屮的相,起到固定并将具粘合成整休、在荷并使其均匀分配、保免于境影响、影响(决定)复合材料的某些性能、决定(影响)成型方法与工参数的常的基体有:聚合物基体(固性聚合物、塑性聚合物)、金属基体、陶瓷基体、水泥基体和碳基。

(2)固性脂与塑性脂有何缺点?答:固性脂:点:良好的工性,固化前液,可常温常下浸,固化后定。

缺点:效性(存期),材料性差(固化后脆)。

常用固性脂:不和聚(UP), 氧脂(EP) , 酚脂(PF), 咲喃脂,乙基脂,聚胺(PI),聚苯并咪啤(PBI)o塑性脂:点:断裂性好,吸湿性低,成型周期短,品、角料可再生利用。

缺点:成型工相而言比苛刻常用塑性脂:通用塑料,如聚丙、聚乙等;工程塑料,如尼、聚碳酸 PC 等; 高性能塑性脂 , 如聚醯(PEEK)、聚碳酸(PC)、聚(PS)、聚苯硫醸(PPS)、聚酗(PEKK )0(3)常用金属基体按使用温度通常如何划分?答:小于 450°C: Ak Mg 及其合金基体 ; 450-650^:合金; 650-120()°C 以上:基高温合金、金属化合物、慕耐合金。

(4)微品玻璃(玻璃陶瓷)有何特点?LAS 和 MAS 各代表什么?答:比常用金属有更鬲的熔点和哽度;化学定性,耐和抗氧化性皆佳;通常状下体。

但高温下,也可以导电。

缺点 : 脆“灾难性”破坏方式 , 不能做承载结构微晶玻璃采用适当理使某些特定成分的玻璃由非晶晶(反玻璃化),可形成大量微品体。

需加入成核(TiO 2)o 成是取向乱的微品,其余残余玻璃相。

性:密度 2.0-2.8g/cm3,度 70-350MPa,模量 80-140MPa,都有所提高。

LAS :硅玻璃陶瓷。

MAS :硅玻璃陶瓷。

(5)氧化物陶瓷材料有哪些?突出特性是什么?非氧化物陶瓷材料有哪些?其特性是什么?答:氧化物陶瓷材料:A1 2O3, MgO, SiO2, ZrO2⋯⋯氧化陶瓷(主要成分AIQ3 和 SiO2),突出性能是硬度很高(次于金石,氮化硼和碳化硅)。

特性:度高,但随坏境温度上升而降低,所以避免在高力和髙温境下使用。

非氧化物陶瓷材料:不含氧的氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。

特点:度高;硅化物抗氧化温度高(1573-1973K)(可形成氧化硅膜)傣丸轟硬度极高(金刚石的代用品、氮化硅陶瓷(Si 3N4)特性:度高,抗震性和抗高温蠕好,硬度高,摩擦系数小(耐磨材料),口滑性,耐腐性,定性高,抗氧化温度可达1273K O碳化硅陶瓷(SiC)特性:高温度高,能力很高(陶瓷材料屮次于氧化陶瓷),好的定性, 耐磨性,耐腐性,抗嫦性,度好。

(6)采川浸法制碳基体,脂或者青的用准是什么?如采用CVD 工 ,如何控制散速率和沉速率的关系?答:基体用原a.液相成碳考虑粘度;碳化收率 ; 固化条件 ; 成碳麻的微观结构。

(热固性浸溃剂树脂,热塑性浸渍剂沥青)b.沉积碳发生热分解反应的丄艺 ; 沉积碳的速率和成碳量(低分子量碳氢化合物(甲烷、丙烷、苯等))CVD工艺CVD工艺形成沉积碳的过程a)反应气体通过层流向沉积衬底的边界层扩散b)沉积衬底表面吸附反应气体,反应气体发生并形成固态产物和气体产物;c)所产生的气体产物解吸附并沿边界层区域扩散d)产生的气体被排除关系:当沉积速度 >>扩散速度时,形成封闭空隙,不利于增密当沉积速度 VV扩散速度时,不形成封闭空隙,利于增密(7)制备高性能混凝土需要控制的配比冇哪些?各个配比影响其什么性能?答:需要控制的配比有:水灰比、砂石比和浆集比。

水灰比影响其强度和耐久性,砂石比影响其和易性,浆集比影响其和易性和经济性。

3.(1)复合效应分为线性效皿和非线性效应。

混合定律属于那种效应?其使用前提是什么?根据组元的性能和含量计算出复合材料的性能。

答:复合效应可分为线性复合效应和非线性复合效应。

线性复合效应包括平均效应(混合效应),平行效应,相补效应(正效应)和和抵效应(负效应);非线性复合效应包括相乘效应, 诱导效应,系统效应和共振效应。

混合定律:由各组元性能分量计算复合材料性能的一种简单方法,又称作混合法则,其关键在于复合材料性能随组元材料含量的变化呈线性变化。

适用前提: a、复合材料宏观上是均质的;b、各组元材料是均质的各向同性及线弹性材料;c. 各组元之间粘结好,无孔隙。

通式 Vm + v f i +Vf2 + ...= 1 Xc=XmVm+XflVfl+Xf2Vf2+ -(2)什么是临界纤维长度?如何计算?根据所用纤维长度判断出复合材料的失效方式以及用SEM 观察到现象是什么?答:临界纤维长度J : 在给定纤维长度范围内,引起拉伸失效而不是界面剪切失效的最短纤维长度。

计算方法: Lc=0fu d/(2T)d—纤维的直径。

巾一纤维的断裂强度丫一界面的剪切强度判断:A、当纤维长度 L> lOLc 时,短纤维复合材料的强度趋近于具有相同纤维体积分量的连续纤维;B、若纤维长度 L<5Lc 时,矩纤维的强化效果远远不如连续纤维复合材料。

SEM观察的现象:当纤维长度 L<Lc 时,纤维被拔除;当纤维长度 L>Lc 时,纤维将会发生断裂。

4. 常用测定界血粘接强度的方法是什么?观察其断裂形貌用什么手段?如何提高增强体和基体间的界面性能?发答: (1)常用测定界面粘接强度的方法冇:宏观实验法、单纤维实验法、微压入实验法、声射法、扭辨分析、声显微技术、动态加载测定微观断裂过程等。

(2)观察断裂形貌用SEM,界血间性能较差时,剪切破坏,断面可以观察到脱粘,纤维拔出;界而粘结过强,则呈现脆性断裂。

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