聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
复合材料中聚合物的定义和特性
复合材料中聚合物的定义和特性复合材料是指由两个或多个不同材料组合而成的材料，其中一个材料作为基质，将其他材料嵌入其中以形成有机整体。
聚合物是复合材料中常见的基质材料之一，具有许多独特的定义和特性。
一、聚合物的定义聚合物是由许多重复单元（也称为聚合单体）通过化学键连接而成的大分子化合物。
这些聚合单体可以是有机化合物，也可以是无机物。
聚合物的重复单元可以是相同的，也可以是不同的，这取决于所用的单体。
聚合物的形成是通过聚合反应实现的。
在聚合反应中，聚合单体中的双键或三键被打破，并与其他单体连接，形成长链或支链结构。
这种连接可以是共价键形成的，也可以是离子键或氢键等其他类型的键。
二、聚合物的特性1. 高分子量：聚合物通常具有高分子量，由于聚合单体的重复连接，使得聚合物能够形成长链结构，从而产生高分子量。
2. 强度和刚性：聚合物可以根据需要调整其力学性能。
某些聚合物具有较高的强度和刚性，使其适用于需要承受较大力的应用领域。
3. 轻质：与金属相比，聚合物通常具有更低的密度，使其成为一种轻质材料。
这样的特性使聚合物成为一种在航空航天、汽车和运动器材等领域中广泛使用的材料。
4. 耐腐蚀性：许多聚合物对酸、碱、溶剂等具有较好的耐腐蚀性，使其能够在恶劣条件下使用。
5. 良好的绝缘性能：聚合物通常具有良好的电绝缘性能，使其成为电气和电子领域中的常用材料。
6. 良好的可塑性：聚合物可以通过加热和加压等方法易于加工成不同形状，使其具有良好的可塑性和可成型性。
7. 丰富的性能调节能力：通过聚合单体的选择和聚合条件的调节，可以调节聚合物的性能，以满足不同应用的需求。
三、观点和理解1. 聚合物作为复合材料的基质具有重要作用。
其独特的特性使得复合材料具有高强度、轻质、耐腐蚀等优良性能，因此聚合物在航空航天、汽车、建筑等领域得到广泛应用。
2. 聚合物的性能可以通过聚合单体的选择和聚合条件的调节进行调控，具有很强的可塑性和适应性。
这为人们设计和制造具有特定性能需求的复合材料提供了广阔的空间。
聚合物基复合材料1
环氧树脂的特性
具有多样化的形式:各种树脂、固化剂、 a、具有多样化的形式: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， 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。 以从极低的粘度到高熔点固体。 固化方便:选用各种不同的固化剂， b、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。 几乎可以在 ℃温度范围内固化。 收缩率低： c、收缩率低：固化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， 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、 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（ 脂相比，在固化过程中显示出很低的收缩性（小于 2%） 2%） 。 黏附力强：分子链中固有的极性羟基和醚键， d、黏附力强：分子链中固有的极性羟基和醚键，使对 各种物质具有很高的粘附力。 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。 性低，产生的内应力小，这也有助于提高粘附强度。 可做环氧结构胶。 可做环氧结构胶。
土建材料
防腐地坪、防静电地坪、环氧砂浆和混凝土制品、 防腐地坪、防静电地坪、环氧砂浆和混凝土制品、高级路面 和机场跑道、快速修补材料、加固地基基础的灌浆材料、 和机场跑道、快速修补材料、加固地基基础的灌浆材料、建筑 胶粘剂及涂料等
底涂一般是用来抹平地面，修补基层的一些问题，如 底涂一般是用来抹平地面，修补基层的一些问题， 粉化，鼓泡，同时还可以进行一定的防水处理， 粉化，鼓泡，同时还可以进行一定的防水处理，中涂 是施工产品的重要表现， 是施工产品的重要表现，是耐磨还是防静电或者是其 他要求，一般在中涂采用不同的材料和工艺， 他要求，一般在中涂采用不同的材料和工艺，面涂一 般是调色和保护作用。 般是调色和保护作用。
聚合物基复合材料知识点
聚合物基复合材料知识点概述：聚合物基复合材料是由聚合物基质和填料或增强材料（如纤维）组成的材料。
由于其独特的性能和广泛的应用领域，聚合物基复合材料成为现代工程领域中的重要材料之一。
本文将介绍聚合物基复合材料的相关知识点。
1. 聚合物基质的选择：聚合物基复合材料的性能主要取决于聚合物基质的选择。
常见的聚合物基质包括聚烯烃、聚酰胺、环氧树脂等。
不同的聚合物基质具有不同的化学性质和力学性能，因此在选择聚合物基质时需要考虑材料的具体应用需求。
2. 填料的选择：填料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。
常见的填料包括纤维、颗粒和珠状材料等。
填料的选择影响着复合材料的力学性能、耐热性和阻燃性等方面。
纤维增强材料可提供更高的强度和刚度，而颗粒和珠状填料则可改善材料的摩擦特性和耐磨性。
3. 增强材料的选择：增强材料在聚合物基质中起到增强材料性能的作用。
常见的增强材料包括玻璃纤维、碳纤维和芳纶纤维等。
不同的增强材料具有不同的强度和刚度特性，在选择增强材料时需要考虑材料的具体应用环境和要求。
4. 复合界面的设计：复合材料中的界面是指填料和基质之间的相互作用界面。
复合界面的设计可以影响材料的耐热性、粘合强度和耐化学腐蚀性等方面的性能。
在复合材料的制备过程中，通常会采用表面粗糙化、化学处理和界面改性等方法来改善复合界面的性能。
5. 制备工艺：制备工艺对于聚合物基复合材料的性能和结构有着重要影响。
常见的制备工艺包括手工层叠法、注塑成型、挤出成型、压制成型等。
不同的制备工艺决定了材料的成型精度、力学性能和表面质量等方面的特性。
6. 应用领域：聚合物基复合材料广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料、电子电气等领域。
其具有轻质高强度、耐腐蚀、隔热隔音等优势，在这些领域中发挥着重要作用。
例如，碳纤维增强复合材料在航空航天领域中被广泛应用于飞机结构件和卫星结构件等。
7. 未来发展趋势：随着科学技术的不断进步，聚合物基复合材料将继续得到发展和应用。
聚合物基复合材料
聚合物基复合材料聚合物基复合材料第二节聚合物基复合材料（PMC）1.1聚合物基体1.2PMC界面1.3PMC制备工艺1.4PMC性能与应用聚合物基复合材料（PMC）是以有机聚合物为基体，连续纤维为增强材料组合而成的。
聚合物基体材料虽然强度低，但由于其粘接性能好，能把纤维牢固地粘接起来，同时还能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤维承受压缩和剪切载荷。
而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。
纤维和基体之间的良好的结合充分展示各自的优点，并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。
实用PMC通常按两种方式分类。
一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。
如：玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。
这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点，同时还有其本身的特殊性能。
通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料(FRP)，而为各种目的加入各种填料的高分子材料不在这里论及。
1.1聚合物基体聚合物基体是纤维增强塑料的一个必需组分，在复合材料成型过程中，基体经过复杂的物理、化学变化过程，与增强纤维复合成具有一定形状的整体。
因而基体性能直接影响复合材料性能。
基体的主要作用包括将纤维粘合成整体并使纤维位置固定，在纤维间传递载荷，并使载荷均匀；决定复合材料的一些性能。
如复合材料的高温使用性能(耐热性)、横向性能、剪切性能、耐介质性能(如耐水、耐化学品性能)等；决定复合材料成型工艺方法及工艺参数选择；保护纤维免受各种损伤。
此外对复合材料一些性能有重要影响，如纵向位伸、尤其是压缩性能，疲劳性能，断裂韧性等。
1、分类用于复合材料的聚合物基体主要按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。
热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砚、聚醚醚酮等，它们是一类线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变比。
聚合物基复合材料
聚合物基复合材料摘要：聚合物基复合材料以其特有的性能近年来越来越受到人们的青睐。
本文简单的介绍了聚合物基复合材料，描述了其作为一种新材料的性能特点，并详细描述了其发展历史及应用。
关键词：聚合物、复合材料、应用、历史1、聚合物基复合材料复合材料是指：两个或两个以上独立的物理相，包括粘接材料（基体）和粒料纤维或片状材料所组成的一种固体物。
(1) 复合材料的组分材料虽然保持其相对独立性，但复合材料的性能却不是各组分材料性能的简单加和，而是有着重要的改进。
（2）复合材料中通常有一相为连续相，称为基体；另一相为分散相，称为增强材料。
（3）分散相是以独立的形态分布在整个连续相中，两相之间存在着界面。
分散相可以是增强纤维，也可以是颗粒状或弥散的填料。
聚合物基复合材料（PMC）是以有机聚合物（主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶）为基体，连续纤维为增强材料组合而成的。
聚合物基体材料虽然强度低，但由于其粘接性能好，能把纤维牢固地粘接起来，同时还能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤维承受压缩和剪切载荷。
而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。
纤维和基体之间的良好的结合，各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求，充分展示各自的优点，并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。
实用PMC通常按两种方式分类。
一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。
如：玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。
这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点，同时还有其本身的特殊性能。
通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料。
而聚合物基复合材料一般都具有以下特性：1. 比强度、比模量大。
聚合物基复合材料初稿1
聚合物基复合材料概述
（一）概念 聚合物基复合材料是以有机聚合物为基体，纤维类增强材 料为增强剂的复合材料。 纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。基 体材料由于其粘结性能好，把纤维牢固的粘结起来，同时， 基体又能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤 维承受压缩和剪切载荷。纤维和基体之间的良好的复合显 示了各自的优点，并能实现最佳结构设计，具有很多优良 的特性。 是结构复合材料中发展最早、研究最多，应用最广、规模 最大的一类复合材料。
指由高强度、高弹性模量的脆性颗粒作增强体
与韧性基体或脆性基体经一定工艺复合而成的多相材料。
颗粒增强复合材料的种类： 纳米微细硬颗粒弥散增强，微米颗粒增强。
复合材料的基本理论
弥散强化复合材料中弥散Байду номын сангаас粒种类
金属氧化物 碳化物 硼化物
复合材料的基本理论
颗粒增强复合材料的机理：
弥散分布基体中的硬颗粒可以有效地阻止 位错运动，产生显著的强化作用。
度和压缩强度。 ③介电性能：不饱和聚酯树脂的介电性能良好。
（2）化学性质
• 不饱和聚酯树脂耐水、稀酸的性能较好，耐稀碱的性能尚可，
但耐碱和耐有机溶剂的性能较差。树脂的耐化学腐蚀性能随其 化学结构和几何形状的不同有很大差异。
环氧树脂
• 环氧树脂（Epoxy resin）出现于20世纪30年代，由瑞士的 Pierre Castam和美国的 S.O.Greenlee首先合成. • 于40年代工业化
(2)优异的电绝缘性能和高频介电性能。玻璃钢是性能优异的工频绝缘材料。 同时具有良好的高频介电性能，可用作雷达罩的高频透波材料。 (3)良好的摩擦性能。碳纤维的低摩擦系数和自润滑性，其复合材料具有良 好的摩阻特性和减摩特性。 (4)优良的耐腐蚀性。 (5)有特殊的光学、电学、磁学的特性。
聚合物基复合材料
PLS
PLS
插层聚合
缩聚
加聚
聚合物 溶液分散
聚合物 熔融分散
聚合物/层状硅酸盐纳米复合物的结构和分类
从材料微观形态的角度，可以分成三种类型：
材料中粘土片层紧密堆积，分散相为大尺寸的颗粒状，粘土片层之间并无聚合物插入。
聚合物基体的分子链插层进入层状硅酸盐层间，层间距扩大，介于1-4nm，粘土颗粒在聚合物基体中保持“近程有序，远程无序”的层状堆积结构。可作为各向异性的功能材料
对相同尺寸和形状的梁进行振动试验的结果表明,对同一振动,轻合金梁需要9秒钟才能停止,而碳纤维复合材料梁只需2～3秒。
过载安全性
聚合物基复合材料的特性
在纤维复合材料中，由于有大量独立的纤维，在每平方厘米面积上的纤维数少至几千根，多达数万根。当过载时复合材料中即使有少量纤维断裂时，载荷就会迅速重新分配到未被破坏的纤维上，不至于造成构件在瞬间完全丧失承载能力而断裂，仍能安全使用一段时间。
．酚醛玻璃钢 耐热性最好, <350℃长期使用，短期可达1000℃；电学性能好，耐烧蚀材料，耐电弧。性脆，尺寸不稳定，收缩率大，对皮肤有刺激作用。
玻璃钢采光板
玻璃钢汽车保险杠
玻璃钢型材
透光型玻璃钢
体育馆采光
赛艇、帆船壳体
2、GF增强热塑性塑料 (FR-TP) 特点：
车用立体声音响喇叭
纳米材料是指含有纳米结构的材料。尺度为1nm-100nm范围内的物质即为纳米物质。
Why nano? Why nanocomposite?
01
从界面角度:
是两相在纳米尺寸范围内复合而成,界面间具有很强的相互作用，产生理想的粘接性能.
从增强体角度:强度大，模量高
聚合物基复合材料
聚合物基复合材料聚合物基复合材料摘要：本文主要研究的是聚合物基复合材料的制备、性能、和应用。
聚合物基复合材料是以有机聚合物为基体，连续纤维为增强材料组成的复合材料。
它有许多突出的性能：比强度大、比模量大；耐疲劳性能好；减振性好；过载时安全性好等。
聚合物基复合材料的结构和性能存在广泛的灵活关系，通过不同的工艺控制，可以形成不同的结构形态，从而获得目标性能。
关键词：聚合物基复合材料制备性能应用1、聚合物基复合材料的制备1.1.聚合物复合材料概述及其制备流程聚合物基复合材料（PMC）是以有机聚合物为基体，连续纤维为增强材料组合而成的。
聚合物基体材料虽然强度低，但由于其粘接性能好，能把纤维牢固地粘接起来，同时还能使载荷均匀分布，并传递到纤维上去，并允许纤维承受压缩和剪切载荷。
而纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。
纤维和基体之间的良好的结合充分展示各自的优点，并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。
实用PMC通常按两种方式分类。
一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料；另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。
1.2.基体及其制备：基体是聚合物基复合材料的主要成分。
用于复合材料的聚合物基体主要按树脂热行为可分为热固性及热塑性两类。
热塑性基体如聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚醚砚、聚醚醚酮等，它们是一类线形或有支链的固态高分子，可溶可熔，可反复加工成型而无任何化学变比。
热固性基体如环氧树脂、酚醛树脂、双马树脂、不饱和聚酯等，它们在制成最终产品前，通常为分于量较小的液态或固态预聚体，经加热或加固化剂发生化学反应固化后，形成不溶不熔的三维网状高分子。
1.2.1热固性聚合物的制备热固性树脂是指在加热、加压下或在固化剂、紫外线作用下。
进行化学反应，交联固化成为不溶物质的一大类合成树脂。
这种树脂在固化前一般为分子量不高的固体或粘稠液体；在成型过程中能软化或流动，具有可塑性，可制成一定形状，同时有发生化学反应而交联固化；有事放出一些副产物，如水等。
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天线罩。
（4） FRP热导率低，只有金属的1/100~1/1000，是
优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下，是理想的热 防护和耐烧蚀材料，能保护宇宙飞行器在2000℃以上 承受高速气流的冲刷。
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玻璃钢简介
1.玻璃钢材料是一种具有可设计性的材料品种: 可以根据不同的使用环境及特殊的性能要求，自
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
3、复合材料举例
印刷电路板(玻璃钢)，轮胎（纤维增强橡胶） 雷达罩（玻璃纤维增强树脂）
面广
火箭外壳（碳纤维/树脂）（碳/碳复合材料）
人造卫星天线（碳纤维/镁合金）
尖端
航天飞机框架（硼纤维/铝合金）
网球拍、羽毛球拍、高尔夫球杆、钓鱼杆、雪橇 → 休闲
复合材料的比模量略低于金属材料
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.5 复合材料的特性
1.5.2 耐疲劳性能好、破损安全性能高
➢ 金属材料的疲劳破坏：没有明显预兆的突发性破坏； ➢ 复合材料：纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展，其 疲劳破坏总是从纤维的薄弱环节开始，裂纹扩展逐步进行， 时间长，破坏没有明显的预兆。 ➢ 金属材料的疲劳极限多为静态抗拉强度的30-50%，聚 合物基复合材料的疲劳极限多为静态抗拉强度的70-80%
如果用玻璃纤维去增强热固性塑 料，就叫做
19
目前生产的玻璃钢
主要指
而言。
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玻璃钢简介
（1） 相对密度在1.5~2.0之间，只有碳钢的1/4~1/5，可是拉 伸强度却接近，而比强度可以与高级合金钢相比。
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玻璃钢简介
（2）
FRP是良好的耐腐材料，对大气、水和一般浓度的酸、 碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.5 复合材料的特性
1.5.3 阻尼减振性好
复合材料有较高的自振频率，不易产生共振。基体与 纤维的界面有较大的吸收振动能量的能力。
1.5.4 具有多种功能性
（1）瞬时耐高温性、耐烧蚀性好 （2）优异的电绝缘性能和高频介电性能 （3）良好的摩擦性能（碳纤维：低摩擦系数和自润滑性） （4）良好的耐腐蚀性 （5）有特殊的光学、电学、磁学的特性
第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.4 复合材料的成型方法
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.5 复合材料的特性
1.5.1 比强度、比模量高
• 比强度 = 强度/密度；比模量 = 模量/密度。 • 碳纤维树脂基复合材料：较高的比模量和比强度 • 玻璃纤维由于模量相对较低、密度较高，其玻璃纤维树脂基
补。 （2）
一般FRP不能在高温下长期使用，通用聚酯FRP在50℃以上强度就明显下降， 一般只在100℃以下使用；通用型环氧FRP在60℃以上，强度有明显下降。但可 以选择耐高温树脂，使长期工作温度在200~300℃是可能的。 （3）
老化现象是塑料的共同缺陷，FRP也不例外，在紫外线、风纱雨雪、化学介质、 机械应力等作用下容易导致性能下降。 （4）
行设计复合制作而成，因此只要选择适宜的原材料品 种，基本上可以满足各种不同用途对于产品使用时的 性能要求。
2.玻璃钢产品，制作成型时的一次性: 只要根据产品的设计，选择合适的原材料铺设方
法和排列程序，就可以将玻璃钢材料和结构一次性地 完成，避免了金属材料通常所需要的二次加工，从而 可以大大降低产品的物质消耗，减少了人力和物力的 浪费。
2
课程简介
二、课程教学目标
本课程是材料科学与工程专业扩大知识面的一门专 业必修课，它为以后从事复合材料生产、研发等工作奠 定了一定的基础。本课程的主要任务是让学生能够对聚 合物基复合材料的基本概念、组分材料、界面特征及复 合材料的成型工艺有所了解和掌握。能够对聚合物复合 材料的基本知识及其在国民经济中的用途有全面的了解， 同时具有初步的复合材料设计能力，为学生今后在复合 材料领域的深造和专门研究奠定较坚实的基础。
composite material：定义
由两种或两种以上不同性能、不同形态的 组分材料（通常是增强材料和基体材料）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。
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.2 复合材料简介
特征：
1.3 复合材料的命名及分类
按基体材料类型命名：
金属基复合材料、无机非金属基复合材料、聚合物基 复合材料
以增强纤维的类型来命名：
玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、混杂复合材料
例：
➢ 玻璃/环氧复合材料：玻璃纤维环氧树脂复合材料 （环氧玻璃钢）
➢ 碳/金属复合材料：碳纤维和金属基体构成的复合材料 ➢ 碳/碳复合材料（C/C复合材料）：碳纤维和碳基体构成 的复合材料
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.3 复合材料的命名及分类
1
2
基体材料类型
(1)金属基 (2)无机非金属基 ★ 陶瓷基 ★ 碳基 (3)聚合物基 ★ 热固性树脂基 ★ 热塑性树脂基
分散相形态
(1)连续纤维增强 (2)纤维织物增强 (3)片状材料增强 (4)短纤维增强 (5)颗粒增强 (6)纳米增强
（1）微观上是非均相材料，组分材料间有明显的界面； （2）组分材料性能差异很大； （3）组成复合材料后性能有较大的改进； （4）组分材料的体积分数应大于10%。
三种基本的物理相：
（1）基体相：连续的 （2）增强相：分散的、被基体所包容 （3）界面相：增强相与基体相之间的交界面
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
三、复合材料的发展历史和意义
1、复合材料的发展历史 6000年前人类就已经会用稻草加粘土作为建筑复合材
料。水泥复合材料已广泛地应用于高楼大厦和河堤大坝 等的建筑，发挥着极为重要的作用；
20世纪40年代，美国用碎布酚醛树脂制备枪托、代替 木材，发展成为玻璃纤维增强塑料（玻璃钢）这种广泛 应用的比较现代化复合材料。
3
增强纤维的类型
(1)碳纤维 (2)玻璃纤维 (3)有机纤维 (4)硼纤维 (5)碳化硅 (5)混杂纤维
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玻璃钢简介
以玻璃纤维或其制品作增强材料的增强塑 料，称为玻璃纤维增强塑料，或称为玻璃钢。 (国际公认的缩写符号为GFRP)
由于所使用的树脂品种不同，因此有聚酯 玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢之称。
和卷面成绩 (70%)综合计算。
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
一、材料的发展与人类社会的进步
➢ 材料是人类社会进步的物质基础和先导，是人类进步 的里程碑。 ➢ 当前材料、能源、信息和生物技术是现代科技的四大 支柱，它会将人类物质文明推向新的阶段。 ➢ 20世纪出现的高性能塑料和复合材料，以历史上少有 的发展速度渗透到国民经济和人们生活的各个领域，成为 传统材料的替代品，并显示出奇特的优异性能。 ➢ 二十一世纪将是一个新材料时代。
• 一是浸渍法，即用增强体浸渍熔融的石油或沥青，再经 碳化和石墨处理，它的基体是石墨碳，呈层状条带结构，性 能是各向异性的。还有用增强体浸渍糠醇(呋喃甲醇)或酚醛 等热固性树脂，只经碳化处理，它的基体是玻璃碳，即无定 型碳结构，性能是各向同性的；
• 另一是CVD法，即把烃类化合物的热解碳沉积在增强体 上来进行复合，这种方法的碳基体是类似玻璃碳的热解碳。 碳/碳复合材料不耐氧化，所以有时需要加抗氧化涂层。
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
二、 复合材料的提出
➢ 现代高科技的发展更紧密地依赖于新材料的发展；同 时也对材料提出了更高、更苛刻的要求。 ➢ 很明显，传统的单一材料无法满足以上综合要求，当 前作为单一的金属、陶瓷、聚合物等材料虽然仍在不断日 新月异地发展，但是以上这些材料由于其各自固有的局限 性而不能满足现代科学技术发展的需要。 ➢ 复合材料，特别是先进复合材料就是为了满足以上高 技术发展的需求而开发的高性能的先进材料。复合材料是 应现代科学技术而发展出来的具有极大生命力的材料。
汽车活塞、连杆、自行车飞轮等 → 民用工业
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
人类第一架全 复合材料飞机
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.1 前言：
羽毛球拍 高尔夫球杆
复合材料制品
机器零件
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第一章 聚合物基复合材料的概念、特性、应用与进展
1.2 复合材料简介
层间剪切强度是靠树脂来承担的，所以很低。可以通过选择工艺、使用偶联剂 等方法来提高层间粘结力，最主要的是在产品设计时，尽量避免使层间受剪。
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玻璃钢简介
如按工艺特点来分，有手糊成型、层压成型、RTM法(树脂 传递模塑成型技术)、挤拉法、模压成型、缠绕成型等。
目前世界上使用最多的成型方法有以下四种。 ① 手糊法：主要使用国家有挪威、日本、英国、丹
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课程简介
• 教材： 王汝敏等编，《聚合物基复合材料（第二版）》，科学出 版社， 2011年
➢ 教学参考书： 黄丽等编，《聚合物复合材料》，中国轻工业出版社 吴人洁等编，《复合材料》，天津大学出版社 沃丁柱等编，《复合材料大全》，化学工业出版社 陈祥宝等编，《高性能树脂基体》，化学工业出版社
➢ 课程教学形式: 以课堂讲授为主，作业: 习题和查阅资料。 ➢ 考试课程，考试形式是闭卷，考试成绩按平时成绩(30%)