复合材料结构-塑料袋软包装原材料
1、食品类包装
蒸煮包装袋
产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。
设计结构：
透明类：BOPA/CPP，PET/CPP，PET/BOPA/CPP，BOPA/PVDC/CPP，PET/PVDC/CPP，GL-PET/BOPA/CPP
铝箔类：PET/AL/CPP，PA/AL/CPP，PET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP
设计理由：
PET：耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。
PA：耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。
AL：最佳阻隔性，耐高温。
CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。
PVDC：耐高温阻隔材料。
GL-PET：陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。
对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。
膨化休闲食品
产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。
设计结构：BOPP/VMCPP
设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。
大酱包装袋
产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。
设计结构：KPA/S-PE
设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。
饼干包装
产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。
设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP
设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。
VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。
S-CPP低温热封性好、耐油。
奶粉包装
产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。
设计结构：BOPP/VMPET/S-PE
设计理由：BOPP印刷性好，光泽好，强度好，价格适中。
VMPET阻隔性好，避光，韧性好，具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳，AL层厚。
S-PE抗污染封口性好，低温热封性。
绿茶包装
产品要求：防变质、防变色、防变味，也就是防止绿茶所含的蛋白质、叶绿素、儿茶酸、维C类氧化。
设计结构：BOPP/AL/PE，BOPP/VMPET/PE，KPET/PE
设计理由：AL箔、VMPET、KPET均为阻隔性极好的材料，对氧气、水蒸气、异味的阻隔性好。AK箔、VMPET的避光性也极好。产品价格适中。
食用油
产品要求：防氧化变质、机械强度好、抗爆裂强度高、撕裂强度高、抗油、光泽高、透明性。
设计结构：PET/AD/PA/AD/PE，PET/PE，PE/EVA/PVDC/EVA/PE，，PE/PEPE
设计理由：PA、PET、PVDC耐油性好、阻隔性高。PA、PET、PE强度高，内层PE为特殊PE，抗封口污染性好，密闭性高。
牛奶膜
产品要求：阻隔性好，抗爆裂强度高、避光、热封性好、价格适中。
设计结构：白色PE/白色PE/黑色PE
设计理由：外层PE光泽好，机械强度高，中间层PE为强度承担者，内层为热封层，具有避光、阻隔、热封性。
研磨咖啡包装
产品要求：防吸水，防氧化，耐抽真空后产品的硬块，保住咖啡挥发的、易氧化的香味。
设计结构：PET/PE/AL/PE，PA/VMPET/PE
设计理由：AL、PA、VMPET阻隔性好，阻水、阻气，PE热封性好。
巧克力
产品要求：阻隔性好，避光，印刷美观，低温热封。
设计结构：纯巧克力光油/油墨/白BOPP/PVDC/冷封胶
果仁巧克力光油/油墨/VMPET/AD/BOPP/PVDC/冷封胶
设计理由：PVDC、VMPET均为高阻隔材料，冷封胶极低温度即可封合，热量不致影响巧克力，由于果仁中含有较多油脂，易氧化变质，因此结构中增加了阻氧层。
饮料包装袋
产品要求：酸性饮料的PH值<4.5，巴氏消毒，一般阻隔性。
中性饮料的PH值>4.5，杀菌，阻隔性要高。
设计结构：
酸性饮料：PET/PE（CPP），BOPA/PE（CPP），PET/VMPET/PE
中性饮料：PET/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP，PET/AL/PET/CPP，PA/AL/CPP
设计理由：对于酸性饮料，PET、PA能提供良好阻隔性，耐巴氏杀菌，由于酸性延长了保质期。
对于中性饮料，AL提供了最好的阻隔性、PET、PA强度高，耐高温杀菌。
酱油、沙司
产品要求：要求强度高、保质期长、防氧化、耐腐蚀、坑封口污染性好。
设计结构：KPA/LLDPE。EVA，BOPA/VMPET/LLDPE。EVA，PET/AL/PET/LLDPE。EVA，PET/VMPET/LLDPE。EVA
设计理由：KOP、AL、VMPET均为高阻隔材料，阻氧、阻水性极好。AL层适当远离内层，防止被腐蚀，LLDPE。EVA 抗封口污染性好。
2、果汁盒
（1）一般结构：LDPE/纸板/LDPE/AL/EAA/LDPE PE/纸板/EAA/AL/EAA
（2）利乐纸盒：印刷层/纸板/PE/沙林/AL/沙林/PE
（3）PKL纸盒：PE/印刷层/纸板/PE/沙林/AL/沙林/PE
上述结构中，纸板是结构材料，部分纸板的成份配比和性能均为专有技术。AL是阻隔层，一般9μm 厚，沙林、EAA为热封材料，PE的无毒无味的热封材料，EAA在强酸下其抗封口污染性。
3、盖材
（1）布丁、果冻类易撕盖膜
产品要求：无毒、无味，耐内容物，运输不破损，卷度好，易撕开，无残膜。
①透明型：PET/LTS，PET/PET/LTS，BOPA/BOPA/LTS
阻隔性好，不翘曲，BOPA两层型杀菌后张力效果好，易撕。
②透明阻隔性：BOPA/PVDC/BOPA/LTS，BOPA/EVOH/LTS，KPA/PA/LTS
增加了阻隔层，延长了保质期。
③不透明阻隔型：PET/VMPET/LTS，PET/VMPET/LTS，PET/AL/LTS，PET/AL/PET/LTS，AL/PET/PE/HM
增加了遮光性，阻隔性高。
发达国家运输、装卸条件好，为少儿设计的易撕盖材，热封强度只为7-12N/。在国内运输环境比较差，热封强度一般达18N/才可以。
（2）煮沸消毒盖材
用于饮料杯，酸奶瓶等液体包装容器封口，PET/AL/CPP
热封强度高，耐煮沸消毒，有金属光泽。
（3）干食品容器盖材
结构为：印刷层/AL/PE/HM
用于膨化食品、方便面等，与发泡塑料等具良好热封性。
（4）无菌包装盖材
在包装和使用时均为无菌状态。结构为：涂层/AL/剥离层/MDPE/LDPE/EVA/剥离层/PET。
PET为无菌保护膜，可剥离，在进入无菌包装区时，揭开PET露出无菌表面。AL箔剥离层是顾客饮用时揭开的。在PE层上事先冲好饮用孔，揭开AL箔时即露出供饮用孔。
AL箔是高阻隔用，MDPE刚性较好，与AL箔热粘性较好，LDPE价廉，内层EVA的VA含量7%，VA>14%不允许直接
接触食品，EVA低温热封抗封口污染性好。
4、液体清洁剂立体袋
产品要求：
强度高、耐冲击、耐爆裂、阻隔性好、刚性好能挺立、耐应力开裂、封口好。
设计结构：
①立体BOPA/LLDPE 底BOPA/LLDPE
②立体BOPA/强化BOPP/LLDPE 底BOPA/LLDPE
③立体PET/BOPA/强化BOPP/LLDPE 底BOPA/LLDPE
设计理由：上述结构阻隔性好，材料刚性大，适于立体包装袋，底部柔性好适于加工。内层为改性PE、抗封口污染性好。
5、电缆防护膜
产品要求：高屏蔽性、耐应力开裂性、粘结性好。
设计结构：EAA /m2/AL40μm/EAA//m2，AL40μm/EAA/m2
设计理由：EAA的耐环境应力开裂性极佳，使用温度范围广，与AL及PE粘结性好，采用AA含量较低的树脂，以便与AL层和外层PE之间粘力平衡。
AL层屏蔽、阻隔性极好。
6、农药包装
农药分为驱虫剂、杀虫剂和除草剂，形态分为颗粒状、粉末状和液状，由于前两种包装要求较低，下面仅针对液状农药设计结构。
产品要求：由于农药剧毒严重危害人身及环境安全，对包装要求强度高，韧性好，抗冲击、抗跌落，密封性好。设计结构：BOPA/VMPET/S-CPP
设计理由：BOPA柔韧性佳、耐刺穿、强度高、印刷性好。
VMPET强度高、阻隔性好，可采用增加型加厚镀层材料。
S-CPP提供热封合性、阻隔性、抗腐蚀性，采用三元共聚PP。或者采用多层共挤含高阻隔EVOH、PA层的CPP。
粘合剂：宜采用极性大、内聚力大，结晶度高的粘合剂。上胶量达4/m2为佳，由于农药溶剂的种类繁多，如甲苯、二甲苯、DMF混合溶剂、乙醇等。农药本身成份复杂，腐蚀性强，事先应试验所用胶粘剂。常用牌号有UK3640/UK6800、LY-50VR/LY-50VRH等。
7、重包装袋
产品要求：重包装是用于农产品如大米、豆类、化工产品（如化肥）等包装，主要要求就是强韧性好，必要的阻隔性。
设计结构：PE/塑料织物/PP，PE/纸/PE/塑料织物/PE、，PE/PE
设计理由：PE提供封合性、柔韧性好、耐跌落、塑料织物强度高。
8、复合软管材料
作为牙膏、化妆品、调味品、药膏等包装的复合软管，内容物对其包装性能要求是阻隔性好、保香、防氧化、避光。印刷效果好、美观、展示效果好。手感好、质感好、外表耐磨擦，不易被污染。耐弯曲、耐折叠、耐环境应力开裂性，是一类高要求的复合软包装材料。
复合软包装的常用结构为：PE/AD/AL/AD/PE，PE/印刷/白色PE/AD/AL/AD/PE
PE/白色PE/纸/AD/AL/AD/PE，PE/纸/EMAA/AL/EMAA/PE
输液袋：
BOPA/EVOH/PP
PET/EVOH/PP
墙纸
PEPER/PVC/EVOH
豆腐
PET/EVOH/BOPA/PP
营养输液
PE/EVOH/BOPA/CPP
茶叶
PET/EVOH/PE
BOPP/EVOH/PE
PAPER/PE/EVOH/PE
蒸煮盖
BOPA/EVOH/易撕封口
PET/BOPA/EVOH/BOPA/易撕封口
PET/AL/共挤PE
调味品
CPP/PT/AL/CPP
纸/PVDC
果汁、蕃茄酱
PE/纸板/EAA/AL/EAA
湿纸巾
PET/VMPET/CPP
PET/AL/VMPET/LLDPE
VMPET/CPP
KPET/EVA
肉制品
NY/PET/CPE
NY/NY/PE
生肉
NY/EVOH/EVA
NY/EVOH/Ionomer
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食品软包装复合膜胶粘剂的探讨
食品软包装复合膜胶粘剂的探讨 复合薄膜包装材料由于具有强度高、气密性好、防火遮光、耐热封等优点，自上世纪５０年代问世以来，已广泛地应用于食品行业。但食品软包装质量的 好坏不仅与复合薄膜的性质有关，而且依赖于所用胶粘剂的性质。本文从其所 用胶粘剂的角度出发，对胶粘剂的选择、现在多种胶粘剂的优缺点等方面加以 说明。 一、食品软包装复合膜用胶粘剂的选择 对食品软包装用胶粘剂的选择要考虑多种因素，一般来说作为复合胶应满 足下列条件： ①无异味，无毒；②包装食品后无有害萃取物出现；③适用食品贮存的温 度要求；④耐候性好，不发黄起泡，不粉化脱层；⑤耐油、香精、醋和酒精； ⑥不侵蚀印刷图案油墨，并对油墨有较高亲和力。 另外柔软性、可操作性、粘力持久性、抗介质侵蚀性和卫生安全性等也是 不容忽视的。如就抗介质侵蚀性而言，食品中含有盐、酸、辣、香辛料，醇、水、糖、脂肪酸等，其特性各异，但有一人共性即有可能透过复合膜内层渗入 胶层，起腐蚀破坏作用，导致包装袋脱层、破裂以致失效。为此，胶粘剂必须 具有抵御上述物质侵蚀的能力，始终保持足够的粘接剥离强度。 二、食品软包装复合膜用胶粘剂 １ 聚氨酯胶粘剂 聚氨酯（PU）是一类以低聚多元醇为软段、异氰酸酯和扩链剂为硬段的嵌段化合物，其化学结构中含有氨基甲酸酯键、酯键、脲键等多种极性键，赋予 了它优良的粘接性能和成膜性能。但不同类型的聚氨酯胶粘剂也有不足之处。 ①酯溶性聚氨酯胶粘剂 目前国内外大大小小约有上千家复合膜生产线，绝大多数是采用溶剂型聚 氨酯类型的粘合剂，这里的溶剂型指酯溶性的，这种粘合剂历史悠久、工艺成熟、价格低廉。世界上几乎１００％采用聚氨酯胶粘剂作为干式复合用胶粘剂 来制造食品。可见聚氨酯胶粘剂在食品包装中的重要地位。 对于普通包装用复合薄膜聚氨酯胶粘剂一般包括干燥食品包装用胶和耐７０～１００℃煮沸杀菌用的蒸煮食品包装用胶。此类胶粘剂为双组份酯溶性聚 氨酯胶粘剂。其主剂是聚醚可聚酯多元醇经芳香异氰酸酯改性后含羟基的聚氨 酯多元醇，固化剂是芳香异氰酸酯与三羟甲基丙烷的合成物。普通型聚氨酯对 有腐蚀性介质的食品，如又咸又酸又辣的榨菜、酸辣菜、川菜等不能完全适应。
常用的食品包装复合材料详解
常用的食品包装复合材料详解 单层塑料薄膜往往不能完全满足保护商品、美化商品以及适应加工的要求。于是人们开发了用两层或三层以上的种类相同或不同的包装材料复合在一起的包装材料。这种复合材料克服了单一材料的缺点，得到单一材料不具备的优良性能。目前，复合材料在食品包装中已占主要地位。 一、复合材料的基本结构 一般来说，复合包装材料的外层材料应当是熔点较高，耐热性能好，不易划伤、磨毛，印刷性能好，光学性能好的材料，常采用的有纸、铝箔、玻璃纸、聚碳酸酯、尼龙、聚酯、聚丙烯等。 内层材料应当具有热封性、粘合性好、无味、无毒、耐油、耐水、耐化学品等性能，如聚丙烯、聚乙烯、聚偏二氯乙烯等耐热塑料材料。 三层以上复合材料的中层通常采用阻隔气体与水分及遮敝光线等性能好且机械强度高的材料，如铝箔、聚偏二氯乙烯、玻璃纸、纸、聚乙烯等。 层与层之间则涂有粘合剂用于粘合。一般外层与中层材料之间使用溶剂型热固性聚氨酯粘合剂，内层与中层之间使用改性聚丙烯乳液粘合剂或用特殊改性的含羰基丙烯共同树脂等。外层用粘合剂要求粘合强度高、工艺简单、成本低；内层用粘合剂要求耐高温、剥离强度高、无毒、无味，不影响食品的营养成分，能很好保持食品的色香味。 国外近年来开发出在基材薄膜表面上均匀涂布一层涂布剂，以提高包装材料的气密性、耐油性和化学稳定性，使之适用于多种食品包装。常用的涂布剂有聚偏二氯乙烯树脂及聚丙烯-聚偏二氯乙树脂等。涂布的方式有单面涂布和双面涂布。 二、目前常用的食品包装复合材料 双层复合 如玻璃纸/聚乙烯、纸/铝箔、纸/聚乙烯、聚酯/聚乙烯、聚氯乙烯/聚乙烯、尼龙/聚偏二氯乙烯、聚乙烯/聚偏二氯乙烯、聚丙烯/聚偏二氯乙烯等。 三层复合 如拉伸聚丙烯/聚乙烯/未拉伸聚丙烯、聚酯/聚偏二氯乙烯/聚乙烯、聚酯/玻璃纸/聚乙烯、玻璃纸/铝箔/聚乙烯、蜡/纸/聚乙烯等。
复合材料建筑结构及其应用
纺硕1101 钟翠学号：2110040 读书报告 ——关于《纤维复合材料在建筑工业中的应用与特点》的读书报告建筑业在国民经济中占有很重要的地位，不论是哪个国家建筑工业都是国民经济的支柱产业之一。随着社会的进步，人们对居住面积、房屋质量和娱乐设施等提出越来越高的要求，已成为推动建筑工业改革发展的动力。 建筑工业中，传统的建筑材料是砖石结构、钢结构、木结构、钢筋混凝土结构。从环境保护角度来看，砖石结构、木结构的使用会越来越少，钢结构和钢筋混凝土结构虽然在现代建筑中发挥着主导作用，但由于其质量大，建筑面积利用率较低等缺点仍难以满足各个方面的要求。因此，必须改善现有的建筑材料和发展新型的建筑材料。随着军工生产与航空航天而发展越来的纤维复合材料，由于具有良好而独特的性能，适应了现代工程结构向大跨度、高耸、重载、高强和轻质方向的发展，在土木建筑工程中的应用日益扩大。 纤维增强复合材料（fiber reinforced polumer/plastic,简称FRP）是由纤维增强材料和基体材料按一定比例混合并经过一系列工艺流程复合形成的高性能新型材料。它不仅具有单一组分材料的基本特性，而且能产生比任一组分材料更加优越的性能。目前工程上应用的FRP主要为碳纤维（CFRP）、玻璃纤维（GFRP）和芳纶纤维（AFRP）增强的树脂基体。用于建筑工程结构的FRP主要采用长纤维增强为主，主要产品形式有：片材、筋材和索材、网格材和格栅、拉挤型材、模压型材靠等。纤维布是目前应用最广的形式，主要应用于结构工程加固，使用前不润树脂，加固时用树脂浸润后粘贴于结构表面。 复合材料在建筑工业中用途十分广泛，从基础到屋面、从内外墙板到卫生洁具、从门窗到建筑装饰、从承重结构到全复合材料房屋，均可用复合材料来制造。根据国内外复合材料建筑结构的应用情况，用于建筑方面的复合材料制品可以归纳为如下几类。 ⑴复合材料承重结构用于承重结构的复合材料建筑制品有：桁架、柱、梁、承重折板、屋面板、楼板、梯子、加强筋等。这些复合材料构件主要用于化工厂房、码头等需要防腐的建筑，高层结构及全复合材料房屋等要求质量轻的建
复合材料结构塑料袋软包装原材料
1食品类包装 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在 蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP PET/CPP, PET/BOPA/CPP BOPA/PVDC/CP,P PET/PVDC/CPP GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP PA/AL/CPP PET/PA/AL/CPP PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET 耐高温、冈H性好、印刷性好、强度大。 PA 耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL：最佳阻隔性，耐高温。 CPP 为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC耐高温阻隔材料。 GL-PET陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。 对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。 膨化休闲食品 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、 成本低廉。
设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 饼干包装 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPE1阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。 设计结构：BOPP/VMPET/S-PE 设计理由：BOPP?刷性好，光泽好，强度好，价格适中。 VMPETS隔性好，避光，韧性好，具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳, AL层厚。 S-PE抗污染封口性好，低温热封性。 绿素、儿茶酸、维C类氧化。
复合材料结构
复合材料结构设计的特点 (1) 复合材料既是一种材料又是一种结构 (2) 复合材料具有可设计性 (3) 复合材料结构设计包含材料设计 复合材料区别于传统材料的根本特点之一可设计性好（设计人员可根据所需制品对力学及其它性能的要求，对结构设计的同时对材料本身进行设计） 具体体现在两个方面1力学设计——给制品一定的强度和刚度、2功能设计——给制品除力学性能外的其他性能 复合材料力学性能的特点 (1) 各向异性性能材料弹性主方向：模量较大的一个主方向称为纵向，用字母L表示，与其垂直的另一主方向称为横向，用字母T表示。通常的各向同性材料中，表达材料弹 )和ν(泊松比)或剪切弹性模量G。 对于复合材料中的每个单层，纵向弹性模量E L、横向弹性模量E T、纵向泊松比νL (或横向泊松比νT)、面内剪切弹性模量G LT。 耦合现象：拉剪耦合与剪拉耦合、弯扭耦合与扭弯耦合 (2) 非均质性 耦合变形：层合结构复合材料在一种外力作用下，除了引起本身的基本变形外，还可能引起其他基本变形。 (3)层间强度低 在结构设计时，应尽量减小层间应力，或采取某些构造措施，以避免层间分层破坏。 研究复合材料的刚度和强度时，基本假设： (1) 假设层合板是连续的。由于连续性假设，使数学分析中的一些连续性概念、极限概念以及微积分等数学工具都能应用于力学分析中。 (2）假设单向层合板是均匀的，多向层合板是分段均匀的。 (3) 假设限于单向层合板是正交各向异性的：即认为单向层合板具有两个相互垂直的弹性对称面。 (4) 假设限于层合板是线弹性的：即认为层合板在外力作用下产生的变形与外力成正比关系，且当外力移去后，层合板能够完全恢复其原来形状。 (5) 假设层合板的变形是很小的。 上述五个基本假设，只有多向层合板的分段均匀性假设和单向层合板的正交各向异性假设，与材料力学中的均匀性假设和各向同性假设有区别。 平面应力状态与平面应变状态 平面应力状态：单元体有一对平面上的应力等于0。（σz＝0，τzx＝0，τzy ＝0） 平面应变状态（平面位移）：εz＝0（即ω＝0），τzx＝0(γ31＝0)，τzy ＝0(γ32＝0 )， σz一般不等于0。 复合材料连接方式 复合材料连接方式主要分为两大类：胶接连接与机械连接。胶接连接：受力不大的薄壁结构，尤其是复合材料结构；机械连接：连接构件较厚、受力大的结构。
复合材料结构-塑料袋软包装原材料
1、食品类包装 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP PET/CPP PET/BOPA/CPP BOPA/PVDC/CRP PET/PVDC/CPP GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP PA/AL/CPP PET/PA/AL/CPP PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET: 耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。 PA: 耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL : 最佳阻隔性，耐高温。 CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC :耐高温阻隔材料。 GL-PET :陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。 设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。 设计结构：BOPP/VMPET/S-PE 设计理由：BOPP印刷性好，光泽好，强度好，价格适中。 VMPET阻隔性好，避光，韧性好，具金属光泽以采用增强型PET镀铝为佳，AL层厚。
复合材料力学
复合材料力学 论文题目：用氧化铝填充导热和电绝缘环氧 复合材料的无缺陷石墨烯纳米片 院系班级：工程力学1302 姓名：黄义良 学号： 201314060215
用氧化铝填充导热和电绝缘环氧复合材料的无缺陷石墨烯纳米片 孙仁辉1 ，姚华1 ，张浩斌1 ，李越1 ，米耀荣2 ，于中振3 （1.北京化工大学材料科学与工程学院，有机无机复合材料国家重点实验室北京 100029;2.高级材料技术中心（CAMT ），航空航天，机械和机电工程学院J07，悉尼大学;3.北京化工大学软件物理科学与工程北京先进创新中心，北京100029） 摘要：虽然石墨烯由于其高纵横比和优异的导热性可以显着地改善聚合物的导热性，但是其导致电绝缘的严重降低，并且因此限制了其聚合物复合材料在电子和系统的热管理中的广泛应用。为了解决这个问题，电绝缘Al 2O 3用于装饰高质量（无缺陷）石墨烯纳米片（GNP ）。借助超临界二氧化碳（scCO 2），通过Al(NO 3)3 前体的快速成核和水解，然后在600℃下煅烧，在惰性GNP 表面上形成许多Al 2O 3纳米颗粒。或者，通过用缓冲溶液控制Al 2(SO 4)3 前体的成核和水解，Al 2(SO 4)3 缓慢成核并在GNP 上水解以形成氢氧化铝，然后将其转化为Al 2O 3纳米层，而不通过煅烧进行相分离。与在scCO2的帮助下的Al 2O 3@GNP 混合物相比，在缓冲溶液的帮助下制备的混合物高度有效地赋予具有优良导热性的环氧树脂，同时保持其电绝缘。具有12％质量百分比的Al 2O 3@GNP 混合物的环氧复合材料表现出1.49W /（m ·K ）的高热导率，其比纯环氧树脂高677％，表明其作为导热和电绝缘填料用于基于聚合物的功能复合材料。 关键词：聚合物复合基材料（PMCs ） 功能复合材料 电气特性 热性能 Decoration of defect-free graphene nanoplatelets with alumina for thermally conductive and electrically insulating epoxy composites Renhui Sun 1，Hua Yao 1， Hao-Bin Zhang 1，Yue Li 1，Yiu-Wing Mai 2，Zhong-Zhen Yu 3 (1.State Key Laboratory of Organic-Inorganic Composites, College of Materials Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China; 2.Centre for Advanced Materials Technology (CAMT), School of Aerospace, Mechanical and Mechatronic Engineering J07, The University of Sydney, Sydney, NSW 2006, Australia; 3.Beijing Advanced Innovation Center for Soft Matter Science and Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China) Abstract:Although graphene can significantly improve the thermal conductivity of polymers due to its high aspect ratio and excellent thermal conductance, it causes serious reduction in electrical insulation and thus limits the wide applications of its polymer composites in the thermal management of electronics and systems. To solve this problem, electrically insulating Al 2O 3is used to decorate high quality (defect-free) graphene nanoplatelets (GNPs). Aided by supercritical carbon dioxide (scCO 2), numerous Al 2O 3 nanoparticles are formed
复合材料总思考题及参考答案
复合材料概论总思考题 一．复合材料总论 1.什么是复合材料？复合材料的主要特点是什么？ 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。 ②1）组元之间存在着明显的界面；2）优良特殊性能；3）可设计性；4)材料和结构的统一 2.复合材料的基本性能（优点）是什么？——请简答6个要点 （1）比强度，比模量高（2）良好的高温性能（3）良好的尺寸稳定性（4）良好的化学稳定性（5）良好的抗疲劳、蠕变、冲击和断裂韧性（6）良好的功能性能 3.复合材料是如何命名的？如何表述？举例说明。4种命名途径 ①根据增强材料和基体材料的名称来命名，如碳纤维环氧树脂复合材料 ②(1) 强调基体：酚醛树脂基复合材料（2）强调增强体：碳纤维复合材料 （3）基体与增强体并用：碳纤维增强环氧树脂复合材料（4）俗称：玻璃钢 4.常用不同种类的复合材料(PMC，MMC，CMC)各有何主要性能特点？ 5.复合材料在结构设计过程中的结构层次分几类，各表示什么？在结构设计过程中的设计层次如何，各包括哪些内容？3个层次 答：1、一次结构：由集体和增强材料复合而成的单层材料，其力学性能决定于组分材料的力学性能、相几何和界面区的性能； 二次结构：由单层材料层复合而成的层合体，其力学性能决定于单层材料的力学性能和铺层几何三次结构：指通常所说的工程结构或产品结构，其力学性能决定于层合体的力学性能和结构几何。 2、①单层材料设计：包括正确选择增强材料、基体材料及其配比，该层次决定单层板的性能； ②铺层设计：包括对铺层材料的铺层方案作出合理安排，该层次决定层合板的性能； ③结构设计：最后确定产品结构的形状和尺寸。 6.试分析复合材料的应用及发展。 答：①20世纪40年代，玻璃纤维和合成树脂大量商品化生产以后，纤维复合材料发展成为具有工程意义的材料。至60年代，在技术上臻于成熟，在许多领域开始取代金属材料。 ②随着航空航天技术发展，对结构材料要求比强度、比模量、韧性、耐热、抗环境能力和加工性能都好。针对不同需求，出现了高性能树脂基先进复合材料，标志在性能上区别于一般低性能的常用树脂基复合材料。以后又陆续出现金属基和陶瓷基先进复合材料。 ③经过60年代末期使用，树脂基高性能复合材料已用于制造军用飞机的承力结构，今年来又逐步进入其他工业领域。 ④70年代末期发展的用高强度、高模量的耐热纤维与金属复合，特别是与轻金属复合而成金属基复合
复合软包装材料的概述
复合软包装材料的概述 广义来说，复合材料包括一切双组分的结构体。以聚合物为基体的复合材料至少含有一种高分子树脂和另一种填充剂。例如，由玻璃纤维作填充剂的塑料复合材料，由于树脂和填料界面间的相互作用，使塑料的强度有惊人地增进，因此称为增强塑料，俗称玻璃钢。碳纤维、硼纤维、合成纤维，甚至金属丝也能作增强塑料的填充剂。除了纤维以机填充剂还可以有其他形态和组成，如粉末状的碳酸钙、金属氧化物、氧化硅、石棉扒根据填充剂的种类和形态，复合材料可以具有特殊的性能。对复合材料的组成、结构、性能及加工等的研究已经形成了材料科学领域中一个独立的复合材料边缘学科，井在理论和实践中取得了飞速地发展。 复合包装材料与上述的增强塑料复合材料有些不同。复合包装材料是由层合挤出贴面、共挤塑等技术将几种不同性能的基材结合在一起形成的一个多层结构，以满足运输、贮存、销售等对包装功能的要求及某些产品的特殊要求。当然，从广义上来说，这种多层结构也属于复合材料的范畴。例如，以前的油炸土豆片使用纸袋包装，在制作之后必须马上出售，因为潮气会使它变软，氧气会使它酸败，土豆片中的油脂渗透到包装纸中。曾经用蜡纸改进包装纸的防潮性，这是第1个多层结构。但是单一的基材改进是非常有限的。今天炸土豆片及其他无数食品能够长距离运输并贮存几个月，这是因为多层结构形成的包装可以有效地发挥防尘、防污、阻隔气体、保持香味、透明(或不透明)、防紫外线、装潢、印刷、易于用机械加工封合等功能。许多现代包装技术，例如，真空包装、气体置换包装、封入脱氧剂包装、干燥食品包装、无菌充埴包装、蒸煮包装、液体热充填包装等等都与复合包装材料的开发应用密切相关。研制新型的多功能复合材料及其包装技术是近代包装工程学科发展的一个重要方向。 现在已经开发的多层复合包装材料有纸／塑、纸／铝箔／塑、塑／塑、塑／无机氧化物／塑等许多种，其中的塑料和其他组分可以是一层或多层；可以是相同品种或不同品种。根据多层复合结构中是否含有加热时不熔化的载体(铝箔、纸等)，可以将复合材料分为层合软包装复合材料和塑料复合薄膜。当然，无载体的塑料复合薄膜也可以是层合的，所以这种区分不很严格。习惯上，把多层复合的包装材料统称为层合软包装材料。但这容易与单层软包装材料混淆。美国包装协会对软包装的定义为“使用柔软性材料(纸、薄膜、铝箔和镀金属膜)的包装，这些材料通常是印刷或层合的卷筒材，它们能顺应内容物的形状”。显然，软包装的定义中也包括大量使用的单层材料。 一、复合包装材料的组成 通常，可将复合包装材料分为基材、层合粘合剂、封闭物及热封合材料、印刷与保护性涂料等组分。由于在有关章节已经详细地介绍了纸、铝箔、塑料薄膜和聚合物等材料，所以，这里只就与多层复合包装有关的组分材料作一扼要介绍。 1、基材 通常，可将复合包装材料分为基材、层合粘合剂、封闭物及热封合材料、印刷与保护性涂料等组分。由于在有关章节已经详细地介绍了纸、铝箔、塑料薄膜和聚合物等材料，所以，这里只就与多层复合包装有关的组分材料作一扼要介绍。 在一个多层复合结构中，基材通常由纸张、玻璃纸、铝箔、双轴取向聚丙烯、双向拉伸聚酯、尼龙与取向尼龙、共挤塑材料、蒸镀金属膜等构成。 a、纸张 b、玻璃纸 c、铝箔及蒸镀铝材料 d、BOPP e、BOPET f、ON g、共挤塑包装材料
复合材料结构与力学设计复结习题(本科生)
《复合材料结构设计》习题 §1 绪论 1.1 什么是复合材料？ 1.2 复合材料如何分类？ 1.3 复合材料中主要的增强材料有哪些？ 1.4 复合材料中主要的基体材料有哪些？ 1.5 纤维复合材料力学性能的特点哪些？ 1.6 复合材料结构设计有何特点？ 1.7 根据复合材料力学性能的特点在复合材料结构设计时应特别注意到哪些问题? §2 纤维、树脂的基本力学性能 2.1 玻璃纤维的主要种类及其它们的主要成分的特点是什么？ 2.2 玻璃纤维的主要制品有哪些？玻璃纤维纱和织物规格的表示单位是什么？2.3 有一玻璃纤维纱的规格为2400tex，求该纱的横截面积（取玻璃纤维的密度 为2.54g/cm3）？ 2.4 有一玻璃纤维短切毡其规格为450 g/m2，求该毡的厚度（取玻璃纤维的密 度为2.54g/cm3）？ 2.5 无碱玻璃纤维（E-glass）的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致 值是多少？ 2.6 碳纤维T-300的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致值是多少？密 度为多少？ 2.7 芳纶纤维（kevlar纤维）的拉伸弹性模量、拉伸强度及断裂伸长率的大致值 是多少？密度为多少？ 2.8 常用热固性树脂有哪几种？它们的拉伸弹性模量、拉伸强度的大致值是多 少？密度为多少？热变形温度值大致值多少？ 2.9 简述单向纤维复合材料抗拉弹性模量、抗拉强度的估算方法。 2.10 试比较玻璃纤维、碳纤维单向复合材料顺纤维方向拉压弹性模量和强度值，指出其特点。 2.11 简述温度、湿度、大气、腐蚀质对复合材料性能的影响。 2.12 如何确定复合材料的线膨胀系数？ 2.13已知玻璃纤维密度为ρf=2.54g/cm3，树脂密度为ρR=1.20g/cm3，采用规格 为450 g/m2的玻璃纤维短切毡制作内衬时，其树脂含量为70％，这样制作一层其GFRP的厚度为多少? 2.14 采用2400Tex的玻璃纤维（ρf=2.54g/cm3）制造管道，其树脂含量为35％ （ρR=1.20g/cm3），缠绕密度为3股/10 mm，试求缠绕层单层厚度? 2.15 试估算上题中单层板顺纤维方向和垂直纤维方向的抗拉弹性模量和抗拉强度。 2.16已知碳纤维密度为ρf=1.80g/cm3，树脂密度为ρR=1.25g/cm3，采用规格为300 g/m2的碳纤维布制作复合材料时，其树脂含量为32％，这样制作一层其CFRP的厚度为多少?其纤维体积含量为多少？ 2.17 某拉挤构件的腹板，厚度为5mm，采用±45°的玻璃纤维多轴向织物（面密
山大复合材料结构与性能复习题参考答案.doc
1、简述构成复合材料的元素及其作用 复合材料由两种以上组分以及他们之间的界面组成。即构成复合材料的元素包括基体相、增强相、界面相。 基体相作用：具有支撑和保护增强相的作用。在复合材料受外加载荷时，基体相一剪切变形的方式起向增强相分配和传递载荷的作用，提高塑性变 形能力。 增强和作用：能够强化基体和的材料称为增强体，增强体在复合材料中是分散相, 在复合材料承受外加载荷时增强相主要起到承载载荷的作用。 界面相作用：界面相是使基体相和增强相彼此相连的过渡层。界面相具有一定厚度，在化学成分和力学性质上与基体相和增强相有明显区别。在复 合材料受外加载荷时能够起到传递载荷的作用。 2、简述复合材料的基本特点 (1)复合材料的性能具有可设计性 材料性能的可设计性是指通过改变材料的组分、结构、工艺方法和工艺参数来调节材料的性能。显然，复合材料中包含了诸多影响最终性能、可调节的因素，赋予了复合材料的性能可设计性以极大的自由度。 ⑵ 材料与构件制造的一致性 制造复合材料与制造构件往往是同步的，即复合材料与复合材料构架同时成型，在采用某种方法把增强体掺入基体成型复合材料的同时?，通常也就形成了复合材料的构件。 (3)叠加效应 叠加效应指的是依靠增强体与基体性能的登加，使复合材料获得一?种新的、独特而又优于个单元组分的性能，以实现预期的性能指标。 (4)复合材料的不足 复合材料的增强体和基体可供选择地范围有限；制备工艺复杂，性能存在波动、离散性；复合材料制品成本较高。
3、说明增强体在结构复合材料中的作用能够强化基体的材料称为增强体。增强体在复合材料中是分散相。复合材料中的增强体，按几何形状可分为颗 粒状、纤维状、薄片状和由纤维编制的三维立体结构。喑属性可分为有机增强体 和无机增强体。复合材料中最主要的增强体是纤维状的。对于结构复合材料，纤 维的主要作用是承载，纤维承受载荷的比例远大于基体；对于多功能复合材料， 纤维的主要作用是吸波、隐身、防热、耐磨、耐腐蚀和抗震等其中一种或多种， 同时为材料提供基本的结构性能；对于结构陶瓷复合材料，纤维的主要作用是增 加韧性。 4、说明纤维增强复合材料为何有最小纤维含量和最大纤维含量 在复合材料中，纤维体积含量是一个很重要的参数。纤维强度高，基体韧性好，若加入少量纤维，不仅起不到强化作用反而弱化，因为纤维在基体内相当于裂纹。所以存在最小纤维含量，即临界纤维含量。若纤维含量小于临界纤维量，则在受外载荷作用时，纤维首先断裂，同时基体会承受载荷，产生较大变形，是否断裂取决于基体强度。纤维量增加，强度下降。当纤维量大于临界纤维量时，纤维主要承受载荷。纤维量增加强度增加。总之，含量过低，不能充分发挥复合材料中增强材料的作用；含量过高，由于纤维和基体间不能形成一定厚度的界面过渡层, 无法承担基体对纤维的力传递，也不利于复合材料抗拉强度的提高。 5、如何设才计复合材料 材料设计是指根据对?材料性能的要求而进行的材料获得方法与工程途径的规划。复合材料设计是通过改变原材料体系、比例、配置和复合工艺类型及参数，来改变复合材料的性能，特别是是器有各向异性，从而适应在不同位置、不同方位和不同环境条件下的使用要求。复合材料的可设计性赋予了结构设计者更大的自由度，从而有可能设计出能够充分发掘与应用材料潜力的优化结构。复合材料制品的设计与研制步骤可以归纳如下： 1）通过论证明确对于材料的使用性能要求，确定设计目标 2）选择材料体系（增强体、基体） 3）确定组分比例、几何形态及增强体的配置 4）确定制备工艺方法及工艺参数
复合材料结构-塑料袋软包装原材料
1、食品类包装 蒸煮包装袋 产品要求：用于肉类、禽类等包装，要求包装阻隔性好、耐骨头孔破，在蒸煮条件下杀菌不破、不裂、不收缩、无异味。 设计结构： 透明类：BOPA/CPP，PET/CPP，PET/BOPA/CPP，BOPA/PVDC/CPP，PET/PVDC/CPP，GL-PET/BOPA/CPP 铝箔类：PET/AL/CPP，PA/AL/CPP，PET/PA/AL/CPP，PET/AL/PA/CPP 设计理由： PET：耐高温、刚性好、印刷性好、强度大。 PA：耐高温、强度大、柔韧性、阻隔性好、耐穿刺。 AL：最佳阻隔性，耐高温。 CPP：为耐高温蒸煮级，热封性好，无毒无味。 PVDC：耐高温阻隔材料。 GL-PET：陶瓷蒸镀膜，阻隔性好，透微波。 对于具体产品选择合适结构，透明袋大多用于蒸煮，AL箔袋可用于超高温蒸煮。 膨化休闲食品 产品要求：阻氧、阻水、避光、耐油、保香、外观挺刮、色彩鲜艳、成本低廉。 设计结构：BOPP/VMCPP 设计理由：BOPP与VMCPP均挺刮，BOPP印刷性好，光泽度高。VMCPP阻隔性好，保香阻湿。CPP耐油性也较好。 大酱包装袋 产品要求：无臭无味、低温封口性、抗封口污染性、阻隔性好、价位适中。 设计结构：KPA/S-PE 设计理由：KPA阻隔性极佳、强韧性好，与PE复合牢度高、不易破包、印刷性好。改性PE是多种PE共混物（共挤），热封温度低、抗封口污染性强。 饼干包装 产品要求：阻隔性好、遮光性强、耐油、强度高、无臭无味、包装挺刮。 设计结构：BOPP/EXPE/VMPET/EXPE/S-CPP 设计理由：BOPP刚性好、印刷性好、成本低。 VMPET阻隔性好、避光阻氧、阻水。 S-CPP低温热封性好、耐油。 奶粉包装 产品要求：保质期长、保香保味、防氧化变质、防吸潮结块。
塑料复合软包装材料设计
塑料复合软包装材料设计原则 一、复合包装膜的基本性能要求 复合包装膜为了达到所需要的包装要求，应具备以下性能： 1、机械性能抗张强度、刚性、耐磨性、密封性、伸长率、磨擦力等。 2、物理化学性能阻隔水分及氧气性能、保香性、抗油性、抗化学介质性、避光性等。 3、耐久性能在低温、高温下的使用性能、高湿条件下稳定性、降解能力等。 4、加工性适宜印刷、便于自动化包装、防静电、热收缩能力等。 5、商品展示性透明度、白度、光泽度、开启方便、废弃物易处理等。 商品对复合软包装薄膜的综合要求见图4-1。 图中的这些要求，如商品的保存要求、包装作业要求、安全卫生要求、销售货架展示要求、经济性要求，都是在复合软包装设计中首先综合考虑的问题，对不同的包装内容物。我们还应进一步深化、细化考虑。 二、复合软包装材料结构设计的输入 1、各种产品对包装的要求重点 （1）一般工业品包装，主要考虑其保护性、包装作业性、销售的商品性、运输性等。 （2）日化产品的包装，大多是直接面对消费者，需考虑其保护性、美观性、方便性、货架展示性等。 （3）机械零件的包装，要考虑其保护性、功能性、防锈性、运输性等。 （4）对电子产品包装，要考虑其保护性、防震性、抗静电性、屏蔽性、阻隔性等。 （5）食品、药品包装，要考虑其保护性、卫生安全性、阻隔性、包装方式等。 2、食品包装的具体要求 由于食品类包装是复合软包装材料最主要的使用对象，种类繁多，要求各异被包装内容物从生到熟、从低温到高温、从易腐败鲜果到硬质坚果、从真空包装到充气包装，几乎涵盖了复合软包装材料的所有范围。
（1）包装内容物要求如对食品类就考虑：食品成分：酸、咸、辣、香、酒精、油脂等。 食品类别：干固状态食品，如饼干、薯片；粉片状食品，如奶粉、麦片；液体状食品，如饮料、鲜奶；酱菜、果脯类食品，榨菜、腌菜；肉类制品，如香肠、火腿；油炸食品，如鱼片、麻花。 内容物是否带骨刺，保存期要求等。 （2）填充包装的要求 填充、封口方式：自动、手动、速度快慢、填充温度 袋内气体：真空、膨胀、充N2、CO2 袋内添加物：脱氧剂、干燥剂 包装形式：二边封袋、三边封袋、背封袋、折帮背封袋、立体袋、折底立体袋、熔断袋、方底袋、拉链袋、特殊袋形。 （3）包装后处理要求 杀菌方式：常温袋、巴氏消毒、水煮袋、高温蒸煮袋、超高温蒸煮袋、杀菌时间、杀菌温度 （4）流通陈列要求 运输手段：汽车、火车、船、飞机 流通陈列温度：冷冻、冷藏、常温 陈列方法：单放、堆放、吊放 （5）附加功能
复合材料结构及其成型原理
碳纤维复合材料 (西北工业大学机电学院, 陕西西安710072) 摘要：碳纤维复合材料与金属材料相比，其密度小、比强度、比模量高，具有优越的成型性和其他特性，具有极大的发展潜力。本文介绍了碳纤维复合材料的特点及其应用，总结了碳纤维复合材料的成型工艺及每种成型工艺的特点，并从材料和成型两个方面指出了它的发展方向。 关键词：复合材料；碳纤维；成型工艺；工艺流程 Carbon Fiber Reinforce Plastic (School of Mechatronics, Northwes tern Polytechnical University, Xi’an 710072, China) Abstract: Compared to metals, carbon fiber reinforce plastic has great potential for development with lower density, higher specific strength and modulus, and excellent moldability and other characteristics. This article describes the characteristics and applications of carbon fiber reinforce plastic and sum up the manufacturing process of carbon fiber reinforce plastic and their characteristics. Finally, this article points out the development of carbon fiber reinforce plastic from two aspects: material and manufacturing process. Key words: composites; carbon fiber; manufacturing process; process
复合材料力学沈观林编着清华大学出版社
《复合材料力学》沈观林编著清华大学出版社 第一章复合材料概论 1.1复合材料及其种类 1、复合材料是由两种或多种不同性质的材料用物理和化学方法在宏观尺度上组成的具有新性能的材料。 2、复合材料从应用的性质分为功能复合材料和结构复合材料两大类。功能复合材料主要具有特殊的功能。 3、结构复合材料由基体材料和增强材料两种组分组成。其中增强材料在复合材料中起主要作用，提供刚度和强度，基本控制其性能。基体材料起配合作用，支持和固定纤维材料，传递纤维间的载荷，保护纤维。根据复合材料中增强材料的几何形状，复合材料可分为三大类：颗粒 复合材料、纤维增强复合材料（fiber-reinforced composite）、层禾口 复合材料。 （1）颗粒：非金属颗粒在非金属基体中的复合材料如混凝土；金属颗粒在非金属基体如固体火箭推进剂；非金属在金属集体中如金属陶 '瓷O （2）层合（至少两层材料复合而成）：双金属片；涂覆金属；夹层玻璃。 （3）纤维增强：按纤维种类分为玻璃纤维（玻璃钢）、硼纤维、碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维和芳纶纤维等。 按基体材料分为各种树脂基体、金属基体、陶瓷基体、和碳基体。按纤维形状、尺寸可分为连续纤维、短纤维、纤维布增强复合材料。 还有两种或更多纤维增强一种基体的复合材料。如玻璃纤维和碳纤维增强树脂称为混杂纤维复合材料。 5、常用纤维（性能表见P7表1-1） 玻璃纤维（高强度、高延伸率、低弹性模量、耐高温） 硼纤维（早期用于飞行器，价高）碳纤维（主要以聚丙烯腈PAN纤维或沥青为原料，经加热氧化，碳化、石墨化处理而成；可分为高强度、高模量、极高模量，后两种成为石墨纤维（经石墨化2500~3000°C）；密度比玻璃纤维小、弹性模
复合材料的性能和应用
摘要：近年来，各种复合材料制备技术日益更新，从陶瓷基复合材料、金属基复合材料到聚合物基复合材料，各种制备技术都得到了很大改善，使得复合材料的性能和应用得到了显著提高。本文综述陶瓷基复合材料、金属基复合材料、聚合物基复合材料等几种重要的研究方法以及应用。 关键词：先进，复合材料，制造技术。 正文：一·陶瓷基复合材料 工程陶瓷的开发是目前国内外甚为重视的新型材料研究领域。纯陶瓷材料因其脆性，不能满足苛刻条件下的使用要求。因此，目前广泛采取增韧技术来提高陶瓷的使用性能。纤维和晶须增韧陶瓷是一类有效的方法。用纤维来增韧陶瓷的技术是十年代以后开始的，最初是用碳纤维增强陶瓷，八十年代以来又开发了用陶瓷纤维和晶须增韧陶瓷，增韧效果不断取得进展，增韧技术也不断有所创新。连续纤维增强陶瓷基复合材料是最有前途的高温结构材料之一，以其优异的高韧性、高强度得到世界各国的高度重视。 连续纤维补强陶瓷基复合料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites，简称CFCC)是将耐高温的纤维植入陶瓷基体中形成的一种高性能复合材料。由于其具有高强度和高韧性，特别是具有与普通陶瓷不同的非失效性断裂方式，使其受到世界各国的极大关注。连续纤维增强陶瓷基复合材料已经开始在航天航空、国防等领域得到广泛应用.20世纪70年代初，科学家在连续纤维增强聚合物基复合材料和纤维增强金属基复合材料研究基础上，首次提出纤维增强陶瓷基复合材料的概念，为高性能陶瓷材料的研究与开发开辟了一个方向。随着纤维制备技术和其它相关技术的进步，人们逐步开发出制备这类材料的有效方法，使得纤维增强陶瓷基复合材料的制备技术日渐成熟。 由于纤维增强陶瓷基复合材料有着优异的高温性能、高韧性、高比强、高比模以及热稳定性好等优点，能有效地克服对裂纹和热震的敏感性[5-6]，因此，在重复使用的热防护领域有着重要的应用和广泛的市场。连续纤维增韧陶瓷基复合材料具有类似金属的断裂行为，对裂纹不敏感，不会发生灾难性破坏。其耐高温和低密度特性，使其成为发展先进航空发动机、火箭发动机和空天飞行器防热结构的关键材料。 二·金属基复合材料 金属基复合材料具有比强度高，比刚度高，耐热，耐磨，导热，导电，尺寸稳定等优点，是一种很有发展前途的新材料，金属基复合材料广泛应用于制造航空抗天零部件，也用于制造各种民用产品。 按基体分，金属基复合材料分为：铝基、镁基、钛基、锌基、铁基、铜基等金属基复合材料；按增强材料分，可分为：纤维增强金属基复合材料；其纤维有C、SiC、Si3N4、B4C、Al2O3等纤维；粒子增强金属基复合材料，增强粒子有：Al2O3、TiC、SiC、Si3N4、BN、SiC、MgO等。 纤维增强金属基复合材料的制造方法： （1）叠层加压法：工艺过程是：将金属（合金）箔片或纤维增强金属片按要求剪裁，并一层一层的进行叠层，然后加热加压进行成型和连接，一般是在真空或气体中进行。适于这种方法的材料有铝、钛、铜、高温合金，其增强纤维随需要而定。为了改善连接性能，有事在两片之间加入中间金属或在待连接表面涂覆或沉积一层中间金属。 （2）辊轧成型连接法：其主要的基材是铝、钛箔片，增强纤维主要是B、C、SiC、Si3N4等，有时在基材表面要涂覆一层低熔点的中间金属，增强纤维表面要预先浸沾铝或经物理气相沉积（PVI）、化学气相沉积（CVI）处理。 （3）钎焊法：在增强纤维与基材之间加入箔状、粉末状或膏状的钎料，经真空钎焊或保护钎焊而成。钎焊法可以制造管材、型材、叶片等。 （4）热等静压法：如图2所示，其工艺过程是：将纤维与基材进行叠层并装入一模具中，
复合材料力学
目录 复合材料细观力学 (1) 简支层合板的自由振动 (9) 不同条件下对称层合板的弯曲分析 (14)
复合材料细观力学 ——混凝土细观力学 一、研究背景 复合材料细观力学 复合材料细观力学是20世纪力学领域重要的科学研究成果之一，是连续介质力学和材料科学相互衍生形成的新兴学科。 近20年来，我国科技工作者应用材料细观力学的理论和方法，成功研究了许多复合材料的增强，断裂和破坏问题，给出了一些特色和有价值的研究成果。 混凝土细观力学 混凝土作为一种重要的建筑材料已有百余年的历史，它广泛应用于房屋、桥梁、道路、矿井、及军工等诸多方面。在水工建筑方面，混凝土也被大量使用，特别是大体积混凝土，它是重力坝和拱坝的主要组成部分，对混凝土各项力学性能的准确把握及应用，在一定程度上决定了水工建筑物的质量和安全性能。 二、研究目的 长期以来，在混凝土应用的各个领域里，人们对混凝土的力学特性进行了大量的研究。如何充分的利用混凝土的力学性能，建造出更经济、更安全和更合理的建筑物或工程结构，一直都是结构工程设计领域研究的重要课题。 三、研究现状 混凝土是由粗骨料和水泥砂浆组成的非均质材料，它的力学性能
受到材料的品质、组分、施工工艺和使用条件等因素的影响。过去，人们对混凝土力学性能的研究很大程度上是依靠实验来确定的。随着实验技术的发展，混凝土各种力学性能被揭示出来。但由于实验需要花费大量的人力、物力和财力，而且所得到的实验成果往往由于实验条件的限制也是很有限的。 现代科学的一个重要的思维方式与研究方法就是层次方法，在对客观世界的研究中，当停留在某一层次，许多问题无法解决时，深入到下一个层次，问题就会迎刃而解。 对混凝土断裂问题的研究归纳为如下四个研究层次： 1)宏观层次：混凝土这种非均质材料存在着一个特征体积，经验的 特征体积相应于3～4倍的最大骨料体积。当混凝土体积大于这种特征体积时，材料被假定为均质的，当小于这种特征体积时，材料的非均质性将会十分明显。有限元计算结果反映了一定体积内的平均效应，这个特征体积的平均应力和平均应变称之谓宏观应力和宏观应变。 2)细观层次：在这个层次中，混凝土被认为是一种由骨料、砂浆和 它们之间的粘结带组成的三相非均质复合材料，细观内部裂隙的发展将直接影响混凝土的宏观力学性。细观层次的模型一般是毫米或厘米量级。 3)微观层次：在这个层次上，认为砂浆的非均质性是由浆体中的孔 隙所产生的。由于砂浆中孔隙很小而且量多，随机分布，水泥砂