功能复合材料-4-导电复合材料
复合材料笔记(精简)
1 什么是复合材料，复合材料有哪些特点，并结合复合材料的特点说明其应用领域广泛的原因。
答：复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短，产生协同作用，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足不同的要求。
复合材料的特点：A 典型的复合材料是在一个特定的基体中，填充有一种或多种填充体；B 既能保留原组分或材料的主要特色，并通过复合效应获得原组分所不具备的性能；C 可以通过材料设计使各组分的性能相互补充并彼此关联，从而获得新的优越性能6 热塑性树脂基复合材料与热固性树脂基复合材料在性能和加工工艺上的区别是什么？答：热塑性树脂是指具有线型或分枝型结构的有机高分子化合物，热固性树脂是以不饱和聚酯、环氧树脂、酚醛树脂等为主的高分子化合物。
性能上：热塑性树脂—柔韧性大，脆性低，加工性能好，但刚性、耐热性、尺寸稳定性差。
热固性树脂—刚性大，耐腐蚀性、耐热性、尺寸稳定性好，不易变形，成型工艺复杂，加工较难加工工艺上：热塑性树脂—受热软化或熔融，可进行各种线型加工，冷却后变得坚硬。
再受热，又可进行熔融加工，具有可重复加工性。
热固性树脂—受热熔融的同时发生固化反应，形成立体网状结构，冷却后再受热不熔融，在溶剂中不溶解，不具有重复加工性。
三、如何改善聚合物的耐热性能？产生交联结构（对于热固性树脂、有机硅树脂等，工艺条件影响聚合物的交联密度）。
增加高分子链的刚性（引进不饱和共价键或环状结构（脂环、芳环、杂环）、引入极性基团）。
提高聚合物分子链的键能，避免弱键的存在（例：以C-F键完全取代C-H键，可大大提高聚合物的热稳定性）。
形成结晶聚合物，结晶聚合物的熔融温度大大高于相应的非结晶聚合物。
四、简述不饱和聚酯树脂基体的组成、代表物质及作用。
主要成分：不饱和聚酯树脂，按化学结构可分为顺酐型、丙烯酸型、丙烯酸环氧酯型聚酯树脂。
辅助材料：交联剂、引发剂和促进剂交联剂：烯类单体，既是溶剂，又是交联剂。
【复合材料概论】复习重点应试宝典
【复合材料概论】复习重点应试宝典第⼀章总论1、名词：复合材料基体增强体结构复合材料功能复合材料复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的⽅法，在宏观上组成具有新性能的材料。
包围增强相并且相对较软和韧的贯连材料，称为基体相。
细丝(连续的或短切的)、薄⽚或颗粒状，具有较⾼的强度、模量、硬度和脆性，在复合材料承受外加载荷时是主要承载相，称为增强相或增强体。
它们在复合材料中呈分散形式，被基体相隔离包围，因此也称作分散相。
结构复合材料：⽤于制造受⼒构件的复合材料。
功能复合材料：具有各种特殊性能（如阻尼，导电，导磁，换能，摩擦，屏蔽等）的复合材料。
2、在材料发展过程中，作为⼀名材料⼯作者的主要任务是什么？（1）发现新的物质，测试其结构和性能；（2）由已知的物质，通过新的制备⼯艺，改变其显微结构，改善材料的性能；（3）由已知的物质进⾏复合，制备出具有优良性能的复合材料。
3、简述现代复合材料发展的四个阶段。
第⼀代：1940-1960 玻璃纤维增强塑料第⼆代：1960-1980 先进复合材料的发展时期第三代：1980-2000 纤维增强⾦属基复合材料第四代：2000年⾄今多功能复合材料（功能梯度复合材料、智能复合材料）4、简述复合材料的命名和分类⽅法。
增强材料+（/）基体+复合材料按增强材料形态分：连续纤维复合材料，短纤维复合材料，粒状填料复合材料，编织复合材料；按增强纤维种类分类：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，混杂复合材料（复合材料的“复合材料”）；按基体材料分类：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；按材料作⽤分类：结构复合材料，功能复合材料。
5、简述复合材料的共同性能特点。
(1)、综合发挥各组成材料的优点，⼀种材料具有多种性能；(2)、复合材料性能的可设计性；(3)、制成任意形状产品，避免多次加⼯⼯序。
芳纶纳米纤维基导电复合材料的发展与应用
芳纶纳米纤维基导电复合材料的发展与应用芳纶是以芳香族大分子原料经缩聚纺丝制得的线性高分子纤维，具有机械性能强、质量轻、耐酸碱等优异性能，分为间位芳纶和对位芳纶［口。
间位芳纶(PMIA)全称为聚间苯二甲酰间苯二胺纤维，常称为芳纶1313纤维，由于间位芳纶聚合导致得到的聚合物呈锯齿状，强度模量都略低于对位芳纶，所以本文所介绍的芳纶以对位芳纶为主。
对位芳纶(PPTA)全称为聚对苯二甲酰对苯二胺纤维，常称为芳纶1414纤维，其分子结构如图1所示。
PPTA分子以一种网状相互交联的形式结晶成高聚物，分子链中被苯环分离的酰胺基团与苯环形成了π-π共朝结构，内旋位能高，使分子链呈现为刚性的平面棒状［1］。
以PPTA为原料利用造纸技术制备出的功能性薄膜材料，由于具有很好的抗冲击性、阻燃性和热稳定性，因此被广泛用于航空航天材料及军事领域。
但由于纤维表面光滑，缺少化学活性基团，限制了其在纳米复合材料中的应用［2］。
芳纶纳米纤维(ANFs)是将芳纶纤维通过处理制成的直径为十几到几百纳米、长度为几至几十微米的纳米化纤维［3］。
ANFs作为一种高分子纤维，分子间可以通过氢键作用结合制成芳纶纳米纸或芳纶纳米膜，由于具有较强的力学性能和良好的高温稳定性，被广泛用于特种纸的制备及航空航天重要的结构减重与耐高温材料。
ANFs既保留了芳纶纤维的化学组成和晶体结构，又具有较大的比表面积与长径比，因此可以与其他材料进行复合，在电池隔膜、复合增强材料和柔性电极等多个领域都显示出一定的应用潜能与发展前景。
图1对位芳纶的分子结构图Fig. IMolecularstruetureofpara-aramid柔性电子器件以其独特的柔性、延展性和高效、低成本的制造工艺，在信息能源、医疗和国防等领域具有广泛的应用［4］。
将纳米纤维材料与导电复合材料结合制作柔性、可穿戴电子器件已成为近些年来的研究热点。
由于ANFs具有良好的力学性能，以及纤维表面丰富的酰胺基团，其与导电材料复合应用在电磁屏蔽、传感、电化学储能等领域，具有广阔的发展前景。
(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。
《复合材料》 知识清单
《复合材料》知识清单一、什么是复合材料在现代材料科学领域，复合材料正扮演着越来越重要的角色。
那么，到底什么是复合材料呢？复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。
简单来说，它不是单一的一种材料，而是多种材料的组合。
这些组合在一起的材料，各自保持着自己的特性，同时又相互协同，使得复合材料具有了单一材料无法达到的优越性能。
二、复合材料的分类复合材料的种类繁多，常见的分类方式有以下几种：1、按基体材料分类金属基复合材料：以金属为基体，如铝基、钛基等，具有高强度、高韧性等特点。
陶瓷基复合材料：基体是陶瓷，具有耐高温、耐磨损等性能。
聚合物基复合材料：基体为高分子聚合物，比如环氧树脂、聚酯等，重量轻、耐腐蚀。
2、按增强材料分类纤维增强复合材料：常见的纤维有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。
纤维的加入大大提高了材料的强度和刚度。
颗粒增强复合材料：例如碳化硅颗粒增强铝基复合材料，能改善材料的耐磨性。
晶须增强复合材料：晶须具有很高的强度，能显著提高材料的性能。
3、按用途分类结构复合材料：主要用于承受载荷，如飞机的机身、桥梁的结构件等。
功能复合材料：具有特殊的功能，如导电、导热、吸波等，常用于电子、航空航天等领域。
三、复合材料的特点1、性能可设计性这是复合材料的一个显著优点。
通过选择不同的基体和增强材料，以及调整它们的比例、分布和排列方式，可以定制出满足各种特定需求的材料性能。
2、比强度和比刚度高比强度是指材料的强度除以其密度，比刚度是指材料的刚度除以其密度。
复合材料在这两个方面往往表现出色，使其在轻量化设计中具有很大的优势。
3、抗疲劳性能好由于复合材料中的纤维能够阻止裂纹的扩展，所以它们通常具有较好的抗疲劳性能，能够在长期循环载荷下保持较好的性能。
4、耐腐蚀性强许多复合材料对化学腐蚀和电化学腐蚀具有良好的抵抗能力，适用于恶劣的环境条件。
四、复合材料的制备方法1、手糊成型这是一种比较传统的方法，工人将纤维增强材料和树脂等基体材料手工涂抹在模具上，然后固化成型。
磁功能复合材料及其应用
磁性复合材料及其应用摘要：纵观人类历史发展发现，材料是体现人类进步的重要物质基础。
每种重要的新型材料的应用，都会将人类支配和改造自然地能力提高到一个新的水平。
现在，人们又发现了一种新的材料复合材料他是一种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。
复合材料既可以保持原材料的某些特点，又能发挥组合后的新特征，最重要的是它可以根据需要自行设计，从而最合理的达到使用所要求的性能。
目前，关于功能性复合材料的研究有很多，如导电复合材料、磁性复合材料、耐火复合材料、耐高温复合材料、仿生复合材料、智能复合材料、纳米复合材料等，还有一些增强体纤维等等。
1.磁性复合材料简介磁性复合材料是20世纪70年代发展起来的一种新型高分子功能材料，是现代科学技术领域的重要基础材料之一。
磁功能复合材料按组成可分为结构型和复合型两种，结构型磁功能复合材料是指聚合物本身具有强磁性的磁体；复合型磁功能复合材料是指以橡胶或塑料为粘合剂与磁性粉末混合粘结加工而制成的磁体。
磁性复合材料的主要优点是：密度小、耐冲击强度大，制品可进行切割、钻孔、焊接、层压和压花纹等加工，而且使用时不会发生碎裂。
它可以采用一般塑料通用的加工方法（如注射、模压、挤出等）进行加工，易于加工成尺寸精度高、薄壁、复杂形状的制品，可成型带嵌件制品，对电磁设备实现小型化、轻量化、精密化和高性能化的目标起着关键的作用，因而越来越多为人们所重视，是一种很有前途的基础功能材料。
磁性复合材料是以高聚物或软金属为基体与磁性功能体复合而成的一类材料。
聚合物基磁性复合材料主要由强磁粉（功能体）、聚合物基体（黏结剂）和加工助剂三大部分组成。
由于磁性材料有软磁和硬磁之分，因此也有相应的软磁和硬磁复合材料。
典型的永磁材料包裹永磁铁氧体、铝镍钴以及稀土永磁材料。
1.1 复合型磁性复合材料复合型磁功能复合材料主要是由树脂及磁粉构成。
其中树脂起粘结作用，磁粉是磁性的主要受体，目前用于填充的磁粉主要是铁氧体磁粉和稀土永磁粉。
复合型导电高分子
复合型导电高分子复合型导电高分子是一种具有导电性能和多功能性的材料。
它可以在电子器件、传感器、能源存储和转换等领域中发挥重要作用。
本文将从复合型导电高分子的定义、制备方法、应用领域和未来发展等方面进行探讨。
一、复合型导电高分子的定义复合型导电高分子是将导电材料与高分子材料进行复合，形成具有导电性能的复合材料。
导电材料可以是导电聚合物、金属纳米粒子、碳纳米管等，高分子材料可以是聚合物树脂、聚合物薄膜等。
复合型导电高分子具有高导电性、良好的机械性能和化学稳定性等特点，同时还保持了高分子材料的可塑性和可加工性。
制备复合型导电高分子的方法有多种，常用的包括物理混合法、化学还原法和电化学合成法。
物理混合法是将导电材料和高分子材料直接混合，形成复合材料。
化学还原法是通过化学反应将导电材料还原到高分子材料中，生成复合型导电高分子。
电化学合成法是利用电化学方法在高分子材料表面沉积导电材料，形成导电层。
三、复合型导电高分子的应用领域复合型导电高分子在电子器件领域具有广泛应用。
它可以作为导电层、电极材料和电池材料，用于制备柔性电子器件、有机太阳能电池和超级电容器等。
在传感器领域，复合型导电高分子可以用于制备高灵敏度的压力传感器、湿度传感器和生物传感器等。
此外，复合型导电高分子还可以用于制备导电聚合物纤维、导电涂层和导电胶粘剂等。
四、复合型导电高分子的未来发展随着科学技术的不断进步，复合型导电高分子材料的性能将不断提升。
未来的发展方向主要包括提高导电性能、改善机械性能和优化加工性能。
一方面，可以通过控制导电材料的形貌和分散性，提高复合材料的导电性能。
另一方面，可以通过调控高分子材料的结构和交联度，改善复合材料的机械性能和热稳定性。
此外，还可以开发具有特殊功能的复合型导电高分子，如自修复、自感应和可光调控等。
复合型导电高分子是一种具有导电性能和多功能性的材料。
它具有广阔的应用前景，在电子器件、传感器、能源存储和转换等领域中具有重要的作用。
航空复合材料分类
航空复合材料分类
一、按材料组成分类
1.金属复合材料：由金属和非金属材料组合而成，具有高强度、轻质、耐腐蚀等优点，常用于飞机结构件和装饰件。
2.陶瓷复合材料：由陶瓷基体和增强纤维组合而成，具有高强度、高刚度、耐高温等优点，常用于飞机发动机部件和高温部件。
3.聚合物复合材料：由聚合物基体和增强纤维组合而成，具有轻质、高强、耐腐蚀等优点，常用于飞机蒙皮和内部装饰。
4.纳米复合材料：由纳米尺度的材料组装而成，具有高强度、高韧性、导电导热等特性，常用于飞机结构件和电子部件。
二、按结构形式分类
1.层合板复合材料：由不同材料组成的薄板叠合而成，具有高强度、轻质、抗疲劳等优点，常用于飞机蒙皮和内部结构件。
2.夹层结构复合材料：由薄板和夹心组成的三明治结构，具有高刚度、抗冲击、隔热等优点，常用于飞机地板和外墙。
3.编织复合材料：由纤维编织成三维网络结构而成，具有高强度、高刚度、轻质等优点，常用于飞机承力件和加强件。
4.交织复合材料：由不同材料组成的纤维交织在一起，具有高强度、高韧性、抗疲劳等优点，常用于飞机承力件和加强件。
三、按使用性能分类
1.承力复合材料：用于承受飞机结构件的拉力、压力和剪切力，要求具有高强度和高刚度。
2.功能复合材料：用于飞机电子部件、导电、导热、屏蔽等特殊功能要求，要求具有特定的性能。
3.智能复合材料：具有感应、响应、自适应等智能特性的复合材料，为飞机提供智能感知、调控和驱动等功能。