第8章结构复合材料
复合材料-复习材料及答案
复合材料-复习材料及答案复合材料第⼀章1、材料科技⼯作者的⼯作主要体现在哪些⽅⾯？（简答题）①发现新的物质，测试新物质的结构和性能；②由已知的物质，通过新的制备⼯艺，改善其微观结构，改善材料的性能；③由已知的物质进⾏复合，制备出具有优良特性的复合材料。
2、复合材料的定义（名词解释）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。
3、复合材料的分类（填空题）⑴按基体材料分类①聚合物基复合材料；②⾦属基复合材料；③⽆机⾮⾦属基复合材料。
⑵按不同增强材料形式分类①纤维增强复合材料：②颗粒增强复合材料；③⽚材增强复合材料；④叠层复合材料。
4、复合材料的结构设计层次（简答题）⑴⼀次结构：是指由基体和增强材料复合⽽成的单层复合材料，其⼒学性能取决于组分材料的⼒学性能，各相材料的形态、分布和含量及界⾯的性能；⑵⼆次结构：是指由单层材料层合⽽成的层合体，其⼒学性能取决于单层材料的⼒学性能和铺层⼏何（各单层的厚度、铺设⽅向、铺层序列）；⑶三次结构：是指⼯程结构或产品结构，其⼒学性能取决于层合体的⼒学性能和结构⼏何。
5、复合材料设计分为三个层次：（填空题）①单层材料设计；②铺层设计；③结构设计。
第⼆章1、复合材料界⾯对其性能起很⼤影响，界⾯的机能可归纳为哪⼏种效应？（简答题）①传递效应：基体可通过界⾯将外⼒传递给增强物，起到基体与增强体之间的桥梁作⽤。
②阻断效应：适当的界⾯有阻⽌裂纹的扩展、中断材料破坏、减缓应⼒集中的作⽤。
③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。
④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。
⑤诱导效应：复合材料中的⼀种组元的表⾯结构使另⼀种与之接触的物质的结构由于诱导作⽤⽽发⽣变化。
2、对于聚合物基复合材料，其界⾯的形成是在材料的成型过程中，可分为两个阶段（填空题）①基体与增强体的接触与浸润；②聚合物的固化。
3、界⾯作⽤机理界⾯作⽤机理是指界⾯发挥作⽤的微观机理。
材料表界面第八章-复合材料界面PPT课件
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缩水甘油醚型环氧树脂
R - O H + C H 2 - C H - C H 2 C l O
R - O - C H 2 - C H - C H 2 C l O H
陶瓷基、水泥基、玻璃基
3
复合材料的特性
(1). 轻质高强
复合材料的密度低，在1.4～2.0之 间，约为钢的1/5，铝的1/2，因而 其比强度（抗张强度与密度的比）、 比模量（弹性模量与密度的比）比 钢、铝合金高，如高模量碳纤维/环 氧复合材料的比强度为钢的5倍，铝 合金的4倍。其比模量是钢、铝、钛 的4倍。轻质高强是复合材料适宜用 作航空、航天材料的宝贵性能。
缩水甘油胺型环氧树脂
R - O - C H 2 - C H - C H 2 O
R - N H 2 + C H 2 - C H - C H 2 C l O
R - N H - C H 2 - C H - C H 2 C l O H
R - N H - C H 2 - C H - C H 2 O
O
O
C O HC= C O CH HC=C
调节饱和二元酸和不饱和二元酸的比例，可以控制不饱和聚酯中双键的含量
然后，在引发剂的存在下，不饱和聚酯中的双键与苯乙烯 发生自由基共聚反应，交联成三元网状结构
O CO
O HC-CHCO
HC-CH
CH-Ph
CH-Ph
CH
O
n
O
CH n
CO
HC-CHCO
HC-CH
第8章 复合材料的界面
第8章材料的热学性能
CmVT3（德 拜关系）
(0-5K) ：CmVT （电子为主）
以铜为例
2. 合金的热容 固溶体或化合物的热容服从 奈曼－考普(Neumann-Kopp)定律
C=pC1+qC2 p和q：组成原子的百分数；C1和C2为其原子热容
原因是原子在合金中的热振动能几乎与在单质中 相同。但上述规律在低温下不适用
优点：需要 的样品少且 制备容易， 可对热学参 数进行准确 的定量。
8. 2 材料的热传导 (Thermal conductivity of materials)
8. 2. 1 热传导的宏观现象 (Macro characters of thermal
conductivity)
导热：材料中的热量自动从热端传向冷端的现象
非稳态时，材料各点的温度是时间的函数。
例：不考虑材料与外界的热交换，则热端温度逐
渐降低，冷端温度逐渐升高，各点的温度梯度不
断变化，到平衡时趋于零。
对非稳态传热，有
T t
kt dcp
2T x2
其中d和cp分别为材料的密度和等压比热容。
定义 k t 为导温系数（热扩散率），反映非
dc p
稳态传热时的温度变化速率，则有
p=pvpx
J
CV pvp2xp
dT dx
根据能量均分定理有
vp2x
1 3
vp2
其中
v
2 px
为
v
2 px
的平均值，v p
为声子的平均速度
又平均自由程 p vpp
所以
J13CV pvpp
dT dx
由热流密度的定义
J
kt
dT dx
知声子导热系数 ktp 13CVpvpp
复合材料聚酰亚胺树脂
第8章 聚酰亚胺树脂
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（4）由二酐和二异氰酸酯反应获得聚酰亚胺
O O + OCN
O
O
O
CO
CO
N
CN O
O
优点: 是不产生水分，只产生二氧化碳。但由于异氰酸酯十 分活泼，可以发生许多副反应，如二聚、三聚成环，还可以 通过C=N双键聚合形成尼龙。异氰酸酯和空气中的水分接触 容易发生水解，使纯度降低。
❖
1．聚合过程中或在大分子反应中形成酰亚胺
❖ （1）由二酐和二胺反应生成PI
O
O
O
C HN
O + H2N
N
C OH
O
O O
第8章 聚酰亚胺树脂
7
❖ 反应分为两步：
❖ 1、将二酐和二胺在非质子极性溶剂，如二甲基甲 酰胺（DMF）、二甲基乙酰胺（DMAc）、N-甲基 吡咯烷酮（NMP)，或四氢呋喃和甲醇混合溶剂中 进行低温溶液缩聚，获得聚酰胺酸溶液（PAA）；
耗、核磁共
❖
振等。测定环化时放出的水分和滴定尚
未环化的羧基
❖
的方法。
第8章 聚酰亚胺树脂
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8.2 缩聚型聚酰亚胺树脂
❖ 主要原料: 芳香二酐和芳香二胺。
❖ A: 二酐和二胺室温下在极性溶剂（如DMF、DMAc或
❖
NMP）中反应，生成可溶的聚酰胺酸预聚物。
❖ B: 通过加热或化学处理完成环化。
O
O
第8章 聚酰亚胺树脂
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（5）邻位二碘代芳香化合物和一氧化碳在钯催化下与二胺反 应转化为酰亚胺
I
I
+ H2N
I
I
O
O
NH2
L2Pd Cl 2
(完整版)复合材料期末复习
复合材料复习资料1复合材料的定义？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。
复合后的产物为固体时才称为复合材料，若为气体或液体，就不能成为复合材料。
2复合材料的分类：1）按基体材料类型分为：聚合物基复合材料；金属基复合材料；无机非金属基复合材料。
（始终有基字）2）按增强材料分为：玻璃纤维复合材料；碳纤维复合材料；有机纤维复合材料；金属纤维复合材料；陶瓷纤维复合材料（始终有纤维二字）3）按用途分为：功能复合材料和结构复合材料。
（两种的区别）结构复合材料主要用做承载力和此承载力结构，要求它质量轻、强度和刚度高，且能承受一定温度。
功能复合材料指具有除力学性能以外其他物理性能的复合材料，即具有各种电学性能、磁学性能、光学性能、声学性能、摩擦性能、阻尼性能以及化学分离性能等的复合材料。
3复合材料的基体：金属基---对于航天与航空领域的飞机、卫星、火箭等壳体和内部结构，要求材料的质量小、比强度和比模量高、尺寸稳定性好，选用镁、铝合金等轻金属合金做基体。
对于高性能发动机，要求材料具有高比强度、高比模量、优良的耐高温性能，同时能在高温、氧化环境中正常工作，可以选择钛基镍基合金以及金属间化合物作为基体材料；对于汽车发动机，选用铝合金基体材料；对于电子集成电路，选用银铜铝等金属为基体。
轻金属基体—铝基、镁基，使用温度在450℃左右或以下使用，用于航天及汽车零部件。
连续纤维增强金属基采用纯铝或单相铝合金，颗粒、晶须增强…采用高强度铝合金。
钛基，使用温度在650℃（450-700），用作高性能航天发动机镍基、铁基钴基及金属间化合物，使用温度在1200℃（1000℃以上），耐高温4聚合物基体一）简答题（各自优缺点）聚合物基复合材料的聚合物基主要有：不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等热固性树脂。
各自优缺点：二）聚合物基体的作用选择题：a . 将纤维黏在一起；b.分配纤维间的载荷；c .保护纤维不受环境的影响5陶瓷基特点：比金属更高的熔点和硬度，化学性质非常稳定，耐热性、抗老化性好，但脆性大，韧性差。
第8章复合材料力学性能
➢强度高，拉伸强度为3.62GPa； ➢模量高于GF，为125GPa； ➢韧性好，断裂伸长率为2.5%； ➢缺点：表面惰性大，与树脂界面粘结性能差，抗压、抗
扭曲性能差。
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基体材料
① 基体材料选择三原则：
第一，基体材料本身力学性能较好，如有较高的内聚强 度、弹性模量；与增强纤维有相适应的断裂伸长率； 第二，对增强材料有较好的润湿能力和粘结力，保证良 好的界面粘结； 第三，工艺性优良，成型和固化方法与条件简单，固化 收缩率低。
Ⅱ型CF（高强型）： 强度＞3GPa； 模量为230~270GPa； 断裂伸长率为0.5~1%
联碳化合物公司P-140 型CF： 模量高达966GPa
东丽公司T1000型CF： 强度达到7.05GPa； 模量为295GPa；
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③ 芳纶的力学特性
➢以Kevlar-49为代表的芳纶是一种高模量有机纤维； ➢密度小（1.44g/cm3，GF为2.54g/cm3，T300为
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8.2.1 纵向拉伸性能 （1）纵向拉伸应力σL 、拉伸模量EL
单向纤维复合材料纵向拉伸加载示意图和单向板纵向拉伸 简化力学模型图如下： PL = Pf + Pm
Pf 、 Pm分别为纤维（fibre）和基体（matrix）承受的载荷
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当用应力表示
PL = Pf + Pm
σL AL = σf Af + σm Am
单向（纤维增强）复合材料 双向（正交纤维）复合材料 多向（纤维增强）复合材料 三向（正交纤维增强）复合材料 短纤维增强复合材料
4
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（1）单向（纤维增强）复合材料
12 第八章 非金属材料简介
图8-1 线型非晶态高聚物的温度-形变曲线
图8-2线型晶态高聚物的温度-形变曲线
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(2)线型晶态高聚物和体型高聚物的力 学状态 晶态高聚物的热-机曲线如图8-2所示 (图中Tm为熔点)，这种高聚物分为一般 分子量和很大分子量两种情况。一般分 子量的高聚物在低温时，链段不能活动， 变形小，因此在Tm以下与非晶态高聚物 的玻璃态相似，高于Tm则进入粘流态。 分子量很大的晶态高聚物存在高弹态 (Tm-Tf)。由于高分子材料只是部分结晶， 非晶区柔性好，晶区刚性好，因而在非 晶区的Tg与晶区的Tm温度区间，处于韧 性状态，即皮革态。 体型高聚物的力学状态与交联点的密度 有关，密度小，链段仍可运动，具有高 弹态，如轻度硫化的橡胶。交联点密度 大，则链段不能运动，此时Tg = Tf，高 聚物变得硬而脆，如酚醛塑料。
8/25
（3）常用工程塑料 工程塑料是指力学性能和热性能均较好，可在承受机械应力 和较为苛刻的化学及物理环境下使用，并可作为工程结构件的 塑料。 常用塑料的性能见表8-2
PS管 PE波纹管
PP方向盘
ABS阀门 聚四氟 乙烯管
聚四氟乙 烯零件
密 封 件
电器配件9/25源自• 1)一般结构用塑料 一般结构用塑料包括聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯和ABS塑料等。 聚乙烯(PE)的合成方法有低压、中压、高压三种。高压聚乙烯质地柔软， 适于制造薄膜。低压聚乙烯质地坚硬，适于做结构件，如化工管道、电缆绝 缘层、小负荷齿轮、轴承等。 聚氯乙烯(PVC)成本低，但有一定毒性。根据增塑剂的用量不同分为硬质和 软质两种。硬质聚氯乙烯主要用于工业管道系统及化工结构件等，软质聚氯 乙烯主要用于薄膜、电缆包覆等。 聚苯乙烯(PS)电绝缘性优良，但脆性大，主要用于日用、装潢、包装及工 业制品，如仪器仪表外壳、接线盒、开关按钮、玩具、包装及管道的保温层、 耐油的机械零件等。 聚丙烯(PP)具有优良的综合性能，可用来制造各种机械零件，如法兰、齿 轮、接头、把手，各种化工管道、容器，以及医疗器械、家用电器部件等。 ABS塑料是由丙烯腈(A)-丁二烯(B)-苯乙烯(S)三种单体共聚而成，兼具三 组分的性能，是具有“坚韧、质硬、刚性”的材料，在机械、电气、纺织、 汽车、飞机、轮船等制造工业及化学工业中被广泛应用。
第八章_功能复合材料（可编辑）
第八章_功能复合材料功能复合材料多种材料按照性能优势互补的原则组合在一起而产生了一种新型的材料就称之为复合材料。
功能复合材料是复合材料的重要组成部分。
功能复合材料概述功能复合材料是指除机械性能外提供其它物理性能的复合材料,如超导、磁性、阻尼、吸音、吸波、吸声、屏蔽、导电。
阻燃、隔热等等的复合材料。
其主要结构包括基体和功能体或两种以上功能体组成。
基体用于粘接和赋形,对整体性能也有影响。
功能体提供功能性。
功能复合材料的分类复合材料可以分为结构复合材料和功能复合材料。
结构复合材料如纤维复合材料主要用于军工产品;功能复合材料则在激光、隐身材料以及其它声、光、电、磁等方面占有重要地位。
按照复合材料的基体分类又可分为有机复合材料和无机复合材料,有机复合材料主要是指聚合物基复合材料,包括热固性复合材料和热塑性复合材料;无机复合材料主要包括金属基复合材料、陶瓷基复合材料、玻璃基复合材料、水泥基复合材料以及碳基复合材料。
也有的将复合材料分为常用复合材料和先进复合材料。
多数功能复合材料属于先进复合材料。
功能复合材料的复合效应多种材料复合起来,通过改变结构的复合度、对称性以及联结类型等参数可以大副度地、定向地改变材料的物性参数,因此可以按照不同用途通过优化组合实现最佳配合,而获得材料的性能最佳值,因此,对于类似的用途可以通过对复合材料的结构调整可以达到满意的结果,而不必要开发新的材料。
对功能材料进行复合,可以通过交叉耦合,产生新的功能效应,甚至可以出现新的二者都不具备的新的功能。
多种功能复合材料是今后复合材料的发展方向。
功能复合材料的复合效应包括非线性效应和线性效应。
线性效应包括平均效应、平行效应、互补效应和相抵效应。
电导、密度、热度等服从这一规律,可用PcViPi 来计算, P为功能指标,V为体积分数。
非线性效应包括共振效应、诱导效应、乘积效应等。
两种性能可以相互转换的功能材料X/Y与另一种Y/Z转换的材料复合起来,可以得到X/YY/ZX/Z的新材料,这就是具有乘积效应的功能复合材料。
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增强材料及成型方法和强度的关系
成型方法 性能 手糊成型 玻璃毡 (600g/m2) 无捻粗纱布 (900g/m2) 玻璃布 (340g/m2) 0~0.07 23 51 46 真空袋成型 加压袋成型 玻璃毡 (600g/m2) 玻璃布 (340g/m2) 玻璃毡 (600g/m2) 热压釜成型 玻璃毡 (600g/m2) 模压成型 玻璃毡 (600g/m2)
构成
性能 板厚(mm) 板厚 角度
玻璃纤维毡 玻璃布 无捻粗纱布 玻 璃 四层 八层 三层 布 二 层 6 3 2.5
玻 璃 毡 四 层 7.5
玻 璃 布 二 层
玻 璃 布 二 层
玻 璃 毡 四 层 4.0
玻 璃 布 二 层
0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º
13.7 14.7 11.8 13.7 弯曲模量 7.7 7.7 8.5 9.6 8.6 8.7 (GPa) 7.7 13.4 15.7 11.3 13.1 156 166 185 212 压缩强度 192 193 145 117 203 129 (MPa) 204 182 188 193 230 11.2 15.7 7.4 12.7 压缩模量 5.7 5.7 7.2 7.6 8.3 7.1 (GPa) 6.7 12.3 15.1 7.3 12.3
作用：主要用作承力和次承力结构。 作用：主要用作承力和次承力结构。 要求：质量轻、强度和刚度高，且能耐一定的温度。 要求：质量轻、强度和刚度高，且能耐一定的温度。 组成：由增强体和基体复合而成， 组成：由增强体和基体复合而成，前者是复合材料中承受 载荷的主要组元，后者则使增强体彼此粘接形成整体， 载荷的主要组元，后者则使增强体彼此粘接形成整体，并 起传递应力和增韧的作用。 起传递应力和增韧的作用。
影响复合材料性能的因素：原材料、 影响复合材料性能的因素：原材料、结构设计方法 及成型工艺。 及成型工艺。 (1) 增强材料的强度及弹性模量以及基体材料的强 度及化学稳定性等是决定GFRP性能的主要因素 性能的主要因素; 度及化学稳定性等是决定 性能的主要因素 (2) 增强材料的含量及其排布方式与方向次之 增强材料的含量及其排布方式与方向次之; (3) 增强纤维与基体树脂的界面粘结状况
1、机械性能的特点 、 （1）比强度高 ） FRP密度为 ～2.2g/cm3，约为钢1/4~1/5，而强度与一 密度为1.4～ 约为钢 ， 密度为 般的碳素钢相近。因此FRP的比强度很高。 的比强度很高。 般的碳素钢相近。因此 的比强度很高 （2）各向异性 ） 明显的方向依赖性， 明显的方向依赖性，应尽量在最大外力方向上排布增强 纤维，以求充分发挥材料的潜力，降低材料消耗。 纤维，以求充分发挥材料的潜力，降低材料消耗。
3. 疲劳特性 影响FRP疲劳特性的因素是多方面的，实验表明，静态强 影响 疲劳特性的因素是多方面的，实验表明， 疲劳特性的因素是多方面的 度高的FRP，其疲劳强度也高。与静态强度不同，每种 度高的 ，其疲劳强度也高。与静态强度不同，每种FRP存 存 在一个最佳体积含量，疲劳强度最高。 在一个最佳体积含量，疲劳强度最高。实际纤维体积含量低于 或高于最佳值，其疲劳强度都会下降。 或高于最佳值，其疲劳强度都会下降。 方向性：加振方向与纤维方向的夹角由0º上升到 ，疲劳强度 方向性：加振方向与纤维方向的夹角由 上升到45º， 上升到 急剧下降。 急剧下降。 存在缺陷，温度上升， 存在缺陷，温度上升，疲劳强度下降
E-42环氧 环氧FRP不同方向的拉伸性能 环氧 不同方向的拉伸性能
性能 0º 比例极限 178 拉伸强度 破坏强度 269 (MPa) 离散系数 12.6 E1×10-4 弹性模量 (MPa) E ×10-4 2 延伸率 ε(%) 1.67 1.43 1.6 15º 84 210 7.9 1.33 0.63 2.5 30º 50 173 17.3 1.11 0.16 4.8 方向 45º 45 158 11.3 1.0 0.13 4.8 60º 50 163 12.8 1.00 0.16 4.8 75º 80 194 8.3 1.25 0.50 2.6 90º 160 263 11.9 1.52 1.22 1.9
1.52 1.64 1.63 1.50 1.67 169 27.7 247 1ห้องสมุดไป่ตู้.8 148 10.8
拉伸强度(MPa) 81 231 168 130 拉伸强度 拉伸模量(GPa) 6.4 14.4 13.6 6.7 拉伸模量 弯曲强度(MPa) 143 190 217 190 弯曲强度 弯曲模量(GPa) 5.7 12.7 13.8 8.7 弯曲模量 压缩强度(MPa) 118 119 132 157 压缩强度 压缩模量(GPa) 6.5 17.1 17.2 8.1 压缩模量
结构复合材料
结构复合材料 工程应用的角度 功能复合材料 以其声、 以其声、光、电、热、磁等物理 特性为工程所应用， 特性为工程所应用，诸如压电材 阻尼材料、自控发热材料、 料、阻尼材料、自控发热材料、 吸波屏蔽材料、磁性材料、 吸波屏蔽材料、磁性材料、生物 相容性材料、磁性分离材料。 相容性材料、磁性分离材料。 以其力学性能如强 刚度、 度、刚度、形变等 特性为工程所应用
（3）弹性模量和层间剪切强度低 ） 弹性模量低，刚度不足。准各向同性板， 弹性模量低，刚度不足。准各向同性板，其弹性模量与 木材接近。 木材接近。 （4）性能分散性大 ） FRP的性能受一系列因素的影响，性能不稳定。 的性能受一系列因素的影响，性能不稳定。 的性能受一系列因素的影响
2. 静态特性 基本静态特性包括拉伸、压缩和弯曲强度及弹性模量。 基本静态特性包括拉伸、压缩和弯曲强度及弹性模量。 (1) 拉伸特性 对于单向增强FRP，沿纤维方向的拉伸强度及弹性模量均 ， 对于单向增强 随纤维体积含量V 的增大而正比例增加。 随纤维体积含量 f的增大而正比例增加。对于采用短切纤维毡 和玻璃布增强的FRP层合板来说，其拉伸强度及弹性模量虽不 层合板来说， 和玻璃布增强的 层合板来说 成正比增加，但仍随V 与Vf成正比增加，但仍随 f增加而增加 。 双向FRP其纤维方向的主弹性模量大约是单向 其纤维方向的主弹性模量大约是单向FRP的 双向 其纤维方向的主弹性模量大约是单向 的 0.50~0.55倍；随机纤维增强 近似于各向同性， 倍 随机纤维增强FRP近似于各向同性，其弹性模量 近似于各向同性 大约是单向FRP的0.35~0.40倍。 大约是单向 的 倍
构成
性能 板厚(mm) 板厚 角度
玻璃纤维毡 玻璃布 无捻粗纱布 玻 四层 璃 三层 八层 布 二 层 6 3 2.5
玻 璃 毡 四 层 7.5
玻 璃 布 二 层
玻 璃 布 二 层
玻 璃 毡 四 层 4.0
玻 璃 布 二 层
0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º
原材料：无碱100平纹布 层，E-42环氧树脂。 平纹布184层 环氧树脂。 注：原材料：无碱 平纹布 环氧树脂 树脂含量： 树脂含量：42.3%。 。
(3) 弯曲特性 FRP的弯曲强度及弹性模量都随纤维含量的上升而增加。纤 的弯曲强度及弹性模量都随纤维含量的上升而增加。 的弯曲强度及弹性模量都随纤维含量的上升而增加 维制品类型不同，方向不同，则弯曲性能亦不同。 维制品类型不同，方向不同，则弯曲性能亦不同。 (4)剪切特性 剪切特性 纤维含量增大， 的剪切弹性模量上升， 纤维含量增大，FRP的剪切弹性模量上升，FRP的剪切特性 的剪切弹性模量上升 的剪切特性 也呈现方向性。 也呈现方向性。 E-42环氧 环氧FRP垂直板面剪切性能 垂直板面剪切性能 环氧 性能 剪切强度(MPa) 剪切强度 方向 0º 85 15º 83.2 30º 95.0 45º 99.2 60º 98.1 75º 90º 90.7 89.5
玻璃纤维的构成与FRP的机械性能 的机械性能 玻璃纤维的构成与
构成 玻璃纤维毡 玻璃布 无捻粗纱布 玻 玻 四层 璃 璃 三层 八层 布 毡 二 四 层 层 6 3 2.5 7.5 玻 璃 布 二 层 玻 璃 布 二 层 玻 璃 毡 四 层 4.0 玻 璃 布 二 层
性能 板厚(mm) 板厚 角度
1. 电性能 包括介电常数、介电损耗角正切值、体积和表面电阻系数， 包括介电常数、介电损耗角正切值、体积和表面电阻系数， 击穿强度等 FRP的电性能一般介于纤维的电性能与树脂的电性能之间 的电性能一般介于纤维的电性能与树脂的电性能之间 改善纤维或树脂的电性能，有利于改善 改善纤维或树脂的电性能，有利于改善FRP的电性能 的电性能 树脂的极性越大，电绝缘性越差。 树脂的极性越大，电绝缘性越差。分子中极性基团的存在 及分子结构的不对称性均影响树脂分子的极性， 及分子结构的不对称性均影响树脂分子的极性，从而影响树脂 的电性能。 的电性能。
0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º 0º 45º 90º
171 207 109 208 拉伸强度 86 84 109 77 85 93 (MPa) 91 175 244 104 204 16.1 19.8 10.2 16.9 拉伸模量 8.5 9.1 10.9 11.0 8.7 10.7 (GPa) 9.3 16.9 19.9 10.0 16.7 262 403 199 295 弯曲强度 137 139 206 225 104 211 (MPa) 142 253 407 201 274
注：原材料：无碱100平纹布 层，E-42环氧树脂。 原材料：无碱 平纹布9层 环氧树脂。 平纹布 环氧树脂 试验温度：15℃~22 ℃ ；144根试件。 试验温度： ℃ 根试件。 根试件
(2) 压缩特性 在应力很小、纤维未压弯的时候， 在应力很小、纤维未压弯的时候，压缩弹性模量与拉伸弹 性模量接近。玻璃布增强FRP的压缩弹性模量大体是单向 的压缩弹性模量大体是单向FRP 性模量接近。玻璃布增强 的压缩弹性模量大体是单向 的大致是单向FRP的0.4倍。 的0.50~0.55倍；纤维毡增强 倍 纤维毡增强FRP的大致是单向 的大致是单向 的 倍 单向FRP的压缩强度随纤维含量增加而提高， 单向FRP的压缩强度随纤维含量增加而提高，但并非成比 的压缩强度随纤维含量增加而提高 例增长。 例增长。