(仅供参考)复合材料结构修理-2.4 复合材料结构类型(1)
复合材料结构 分类
复合材料结构分类复合材料结构是一种由两种或更多种不同材料组合而成的新型材料，通过各种方式互相作用，形成一种具有优异性能的整体材料。
根据不同的组合方式和性能特点，复合材料结构可以分为多种类型。
根据材料的组合方式，复合材料结构可以分为层叠型和混合型两种。
层叠型复合材料结构是指将不同材料按照一定顺序叠加在一起，形成多层结构的材料。
这种结构可以充分发挥各种材料的特性，实现优势互补，提高整体材料的性能。
混合型复合材料结构则是将两种或多种不同材料混合在一起，形成均匀的复合体系。
这种结构可以实现不同材料之间的相互渗透和相互作用，形成新的材料性能。
根据不同材料之间的结合方式，复合材料结构可以分为机械结合型和化学结合型两种。
机械结合型复合材料结构是指通过机械方式将不同材料连接在一起，如铆接、焊接等。
这种结合方式简单易行，但强度和稳定性相对较低。
化学结合型复合材料结构则是通过化学反应将不同材料结合在一起，形成牢固的结合。
这种结合方式可以提高材料的耐热性、耐蚀性等性能。
根据复合材料结构的应用领域和功能要求，还可以将其分为结构型和功能型两种。
结构型复合材料结构主要用于承受力学载荷，如航空航天领域的飞机机身、汽车领域的车身结构等。
这种复合材料结构需要具有较高的强度、刚度和耐久性。
功能型复合材料结构则主要用于实现特定功能，如电磁屏蔽、导热导电等。
这种复合材料结构需要具有特定的物理、化学或电子性能。
综合来看，复合材料结构是一种具有广泛应用前景的新型材料，其多样化的分类和组合方式为不同领域的工程和科研提供了丰富的选择。
随着科技的不断发展和进步，复合材料结构将在未来发挥越来越重要的作用，为人类社会的发展做出更大的贡献。
复合材料结构 分类
复合材料结构分类
复合材料结构是由两种或更多种材料组成的材料，具有优异的力学性能和广泛的应用领域。
根据材料组合的不同，复合材料结构可以分为以下几类：
1. 纤维增强复合材料结构：是指将纤维材料与基体材料结合在一起形成的材料，纤维材料可以是碳纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维等。
这种结构具有高强度、高刚度和轻质化等特点，广泛用于航空航天、汽车工业和体育器材等领域。
2. 层板复合材料结构：是指由多个层板材料通过层压成型组成的材料，每个层板材料通常由纤维增强材料和基体材料组成。
这种结构具有高强度、高刚度、耐冲击和防腐蚀等特点，广泛用于船舶、桥梁和建筑结构等领域。
3. 颗粒增强复合材料结构：是指将颗粒材料与基体材料结合在一起形成的材料，颗粒材料可以是陶瓷、金属或者聚合物等。
这种结构具有高耐磨性、高温性和高耐蚀性等特点，广泛用于摩擦材料、导电材料和防护材料等领域。
4. 泡沫复合材料结构：是指在基体材料中加入发泡剂形成的材料，具有轻质化、隔音、隔热和吸能等特点。
这种结构广泛用于包装材料、能量吸收材料和隔音材料等领域。
以上是复合材料结构的分类，不同的结构类型具有不同的特点和应用领域，为人类的生产和生活带来了巨大的便利和发展。
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复合材料试验工(高级)职业技能鉴定考试题库大全(通用版)
复合材料试验工（高级）职业技能鉴定考试题库大全（通用版）一．判断题1.碳纤维是一种具有负线膨胀系数的材料。
（）A、正确B、错误参考答案：A2.安全方针是预防第一，安全为主。
（）A、正确B、错误参考答案：B3.一般溶液法配置的树脂溶液在常温下贮存期为3个月。
（）A、正确B、错误参考答案：A4.玻璃钢蜂窝夹层采用粘接拉伸法成型。
（）A、正确B、错误参考答案：A5.聚苯硫醚是热固性树脂。
（）A、正确B、错误参考答案：B6.表面粗糙度越低，精度越高。
（）A、正确B、错误参考答案：B7.复合材料壳体加工装配的过程中可能会产生分层缺陷。
（）A、正确B、错误参考答案：A8.预浸料铺层时关键是不要带入异物，铺层角度可以不顾及。
（）A、正确B、错误参考答案：B9.场地紧张时，生产现场的消防通道可以临时占用。
（）A、正确B、错误参考答案：B10.透气毡RC3000-10最高使用温度为205℃。
（）A、正确B、错误参考答案：A11.复合材料制品的疏松缺陷比分层缺陷更严重。
（）A、正确B、错误参考答案：B12.组装蜂窝口盖时，蜂窝夹芯下陷应与加强板吻合。
（）A、正确B、错误参考答案：A13.碳纤维预浸料质量分析时只需检测树脂含量及挥发分含量即可。
（）A、正确B、错误参考答案：B14.真空泵接上电源开始工作时，发现有真空泵油向外喷出，是因为油嘴没盖上盖。
（）A、正确B、错误参考答案：B15.从业人员有权对本单位安全生产工作中存在的问题提出批评.检举；有权拒绝违章指挥和强令冒险作业。
（）A、正确B、错误参考答案：A16.夹层结构复合材料的芯材主要有蜂窝芯材和合成泡沫芯材。
（）A、正确B、错误参考答案：A17.碳纤维是一种具有负线膨胀系数的材料。
（）A、正确B、错误参考答案：A18.复合材料切削加工时，不能用太锋利的刀具，以防分层。
（）A、正确B、错误参考答案：B19.复合材料的机械连接修理法是将补片通过机械连接盖住损伤或缺陷区完成修理的一种方法。
《复合材料的维修》PPT课件
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（2）过渡性修理
这种修理主要针对有时间限制的许可损伤和可修
理的损伤，因不具备永久性修理的条件而进行的过渡
性修理。该修理要求恢复部件的强度，但不能恢复部
件的耐久性，它有不同于原始部件的检查间隔和检查
方法，最终也要被永久性修理所取代。这种修理也叫
“B级过渡性修理”。
（3）永久性修理
直径大于50mm，开胶直径75mm，层压板分层直径大 于75mm时，报废不再修理。
对于重要的复合材料构件，有专门的技术文件控 制损伤的大小，该文件与设计图纸配套使用，以保证 产品的质量。但一般还是由《结构修理手册》提供。
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第五节 复合材料修理的分类
从不同的角度，复合材料的修理方法不同，主要 有如下几种分类方法：
表面损伤的修理方法： ——用树脂填充划伤、刻痕，固化后磨平、涂漆； ——2021用/4/24混合物（相当于腻子）填充吹沙后的损伤区；31
图3-1 2021/4/24 表面划伤对拉伸强度的影响
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——用清洁剂清洗凹陷区，后用胶黏剂填充，固化后
去除多余物，如需补漆再涂刷底漆面漆；
——将冷树脂注射到气泡或分层区，室温固化。该法只
适用于﹤25mm的损伤区。固化时可用重物或夹紧法对
构件施加压力。
第二节 分层的修理
构件边缘是最易出现损伤的区域。边缘开胶和分
层可采用树脂注射法或混合物填充法进行修理，固化
时要施加压力。该法已广泛用于碳纤维复合材料的边
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缘分层修理。层压板内的分层可采用抽钉法修理。 见图3-2
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图3-2 分层修理
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复合材料结构 分类
复合材料结构分类复合材料是由两种或两种以上的不同材料组成的材料，通过组合不同材料的优点，以达到更好的性能和功能。
根据其结构和组成，可以将复合材料分为多种类型。
一种常见的复合材料结构是纤维增强复合材料。
这种材料的主要组成部分是纤维和基体材料。
纤维可以是玻璃纤维、碳纤维、聚合酰胺纤维等。
纤维的选择取决于所需的材料性能和应用场景。
基体材料可以是树脂、金属或陶瓷等。
纤维增强复合材料具有较高的强度和刚度，同时也具有较低的重量。
因此，它们在航空航天、汽车和体育器材等领域得到了广泛应用。
另一种常见的复合材料结构是层板结构。
层板结构由多个层次的薄片组成，每个薄片都是不同的材料。
这种结构可以提供更好的强度和刚度，并且可以根据需要进行设计和定制。
层板结构广泛应用于建筑、船舶和飞机等领域。
例如，飞机的机翼和机身就是由层板结构构成的，可以提供足够的强度和刚度，同时减轻重量。
还有一种常见的复合材料结构是颗粒增强复合材料。
颗粒增强复合材料由颗粒和基体组成。
颗粒可以是陶瓷颗粒、金属颗粒或聚合物颗粒等。
基体可以是金属、陶瓷或聚合物等。
颗粒增强复合材料具有较高的硬度和耐磨性，因此在磨具、切削工具和摩擦材料等领域得到了广泛应用。
还有许多其他类型的复合材料结构，如蜂窝结构、纳米复合材料等。
蜂窝结构由蜂窝状的薄壁组成，具有较高的强度和刚度。
纳米复合材料是由纳米颗粒和基体组成的，具有独特的性能和功能。
复合材料可以根据其结构和组成进行分类。
纤维增强复合材料、层板结构、颗粒增强复合材料、蜂窝结构和纳米复合材料是常见的复合材料结构。
这些复合材料结构具有各自的特点和应用领域。
通过合理选择和设计复合材料结构，可以满足不同领域的需求，并提供更好的性能和功能。
(完整版)复合材料的种类及特点
复合材料的种类及特点用塑性材料将另一种高强度的纤维按受力方向粘接在一起，以获得一定的综合性能，这种材料则被称为复合材料。
但是在近年来复合材料的定义又有了更广泛的含义。
由两种或两种以上的材料复合在一起，并获得了新性能的材料都可以称其为复合材料。
基体一般为一种连续相的材料，它把纤维或者是粒子等等的增强材料固结成为一个整体，所以在不同的基体和不同的增强材料下可以组成不同类型的复合材料。
复合材料的分类方法有四种:第一种则是利用构成材料进行分类;第二种则是按照复合性质进行分类; 第三种则是利用复合效果进行分类;第四种则是按照结构特点进行分类。
通过这四种不同的分类方法可以将制备成型的复合材料进行有规律的分类。
在我国复合材料拥有良好的发展空间，其首要的原因则是由于能源的短缺，不少陆地资源陆续出现枯竭的现象，同时随着社会的进步和发展所带来的工业化发展和人口急剧增加都会造成环境恶化等严重的问题;另一方面人们将步入高度的信息化社会，同时伴随着人们生活质量的提高。
最后是我国国防事业的大力发展，在这些方面上都提供了复合材料发展的机遇。
在复合材料领域中，由高比强度、比模量的高性能纤维作为增强体的树脂基复合材料被称为先进树脂基复合材料，它一直是发达国家对复合材料应用和研究的主体。
先进树脂基复合材料具有比强度和比刚度高，可设计性强，抗疲劳断裂性能好，耐腐蚀，结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成形的独特优点，充分体现了集结构承载和功能于一身的鲜明特点。
所以在研究领域发展先进树脂基复合材料成为至关重要的一项课题。
先进树脂基复合材料中包含有热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料。
其中热固性树脂基体在制备过程中产生交联反应，在理想的交联反应中不但能形成体型交联结构，而且在交联反应中能形成附加的刚性环结构，大大提高了热固性复合材料在极端恶劣环境下的使用，所以在大多数己经成型的研究中热固性树脂己经成为主要的研究对象，其在航空航天领域、能源工业方面、电子工业方面、体育日用品方面、建筑结构工程方面都做出了杰出的贡献。
复合材料的复合结构类型
复合材料的复合结构类型在现代工业生产中，复合材料的使用越来越普及，随着科技的发展，人们的生活也越来越离不开复合材料。
复合材料的多种特性如轻量、高强度、耐腐蚀等使其在各个领域被广泛应用，在航空、汽车、建筑等许多领域中都有重大作用。
同时，复合材料还可以通过不同的复合结构类型来实现更为多样化的应用，下面我们将详细讲解。
1.层合板结构层合板结构是复合材料中最常见的一种复合结构类型，也是比较容易制造的一种结构。
该结构由两层纤维布或纱布之间加入一层粘合剂或树脂，通过压制或热固化后形成的结构。
层合板结构的加固性能非常好，而且容易制造成各种形状，广泛应用于航空、运动器材、建筑及交通工具等领域。
2.纺织材料结构纺织材料结构是一种立体编织材料，可按照具体的需求和应用加工成各种形状和大小的复合材料。
纺织材料结构由三维编织机器纵横交织而成，具有很好的柔韧性和抗拉强度，广泛应用于汽车、体育器材、军工、医疗等领域。
3.夹芯结构夹芯结构是一种双层面材料之间夹有一层轻质芯材的结构形式。
该类型结构强度较高，同时由于芯材的存在，且空气含量较高，导致整体材料的密度比同尺寸的实材料轻很多。
夹芯结构广泛应用于航空航天、机械、运动器材等领域。
4.缠绕结构缠绕结构是一种先将传统复合材料和含树脂材料制成螺旋状，之后缠绕在同一轴心线上。
然后通过真空或高压复合材料构成井字形或斜交结构等。
该类型结构制造难度较大，但强度和耐久性很好，广泛应用于防弹衣、制造航空航天装备等领域。
5.混合结构混合结构即由不同材料在不同位置组成的结构。
多种不同的纤维布、编织材料和芯材可按照需要组合形成，结合不同的组合形式形成的材料拥有不同的性能。
混合结构由于各种材料的优点互补，可获得超强和兼具多种性能的材料。
广泛应用于航空、运动器材、汽车、能源等领域。
综上所述，不同类型的复合结构对应各自的应用场景，复合材料在工业生产中的应用也愈加广泛和深入。
尤其是在金属材料替代领域发挥了重要作用，未来复合材料的应用前景一定更加广阔。
复合材料结构 分类
复合材料结构分类
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的一种新型材料。
复合材料结构是指复合材料中各种材料的组合方式和排列方式。
根据不同的组合方式和排列方式，复合材料结构可以分为层板结构、
纤维增强结构和颗粒增强结构三种类型。
层板结构是指由两层或多层材料按照一定的顺序和方式组合而成的结构。
其中，每一层材料都可以是不同的材料，如玻璃纤维、碳纤维、
芳纶纤维等，也可以是同种材料的不同形式，如不同厚度的玻璃纤维布。
层板结构的优点是结构简单，易于制造，同时也具有较高的强度
和刚度。
常见的层板结构应用于飞机、汽车、船舶等领域。
纤维增强结构是指在基体材料中加入纤维材料，使其具有更高的强度
和刚度。
纤维增强结构的优点是具有较高的强度和刚度，同时也具有
较好的耐疲劳性能和抗冲击性能。
常见的纤维增强结构应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。
颗粒增强结构是指在基体材料中加入颗粒材料，使其具有更高的强度
和刚度。
颗粒增强结构的优点是具有较高的强度和刚度，同时也具有
较好的耐磨性能和耐腐蚀性能。
常见的颗粒增强结构应用于机械制造、建筑材料等领域。
综上所述，复合材料结构可以分为层板结构、纤维增强结构和颗粒增强结构三种类型。
不同的结构类型具有不同的优点和适用范围，可以根据具体的应用需求进行选择。
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一般层合板
• 对称层合板和反对称层合板以外的层合板 称为一般层合板。
2.4 飞机复合材料结构类型
2.4.2 复合材料夹芯结构
（1） 夹芯结构构造特点
• 复合材料夹芯结构是由复合材料层合面板 与芯材，通过胶膜(film adhesive)或者用胶 黏剂（Paste adhesives），在一定温度和 压力环境下固化粘结而成的复合材料结 构。
• 铺设顺序通常以紧贴模具型面（tool side) 的铺层作为第一铺层，然后由贴模面向外 依次计数。
737NG 副翼蒙皮铺层角和铺层顺序
（5）层合板的种类
（1）对称层合板 （2）均衡层合板 （3）均衡对称层合板 （4）反对称层合板 （5）一般层合板
对称层合板
• 层合板内中面两侧对应位置的铺层材料相 同、铺层角相等的层合板，称为对称层合 板，如[0/902/0]铺层的层合板。
2.4 飞机复合材料结构类型
2.4.1 层合板结构
（1）层合板构造特点
• 层合板是由纤维布涂覆湿铺层树脂，或者 直接采用单向带或者纤维布预浸料，按照 一定的铺层角和铺层顺序铺叠后，在一定 温度和压力环境下，经过彻底固化形成的 复合材料板。
• 层合板亦称为层压板(laminate)、实心层压 板(solid laminate)或者整体层压板 (monolithic laminate)。
铺层材料
• 铺层材料决定于层合板的载荷大小、载荷 类型、使用环境等。
• 各铺层材料可以是同一种材料，也可能包 含几种材料（即混合铺层Hybrid Composites）。
混合铺层
Hybrid Composites
• 混合铺层目的是以一种纤维的优点弥补另外一种 纤维的弱点，从而得到综合性能较好的材料。例 如：碳纤维和芳纶纤维的热膨胀系数基本相同。 这两种纤维组成的混杂复合材料内应力很小，可 忽略不计。对于强度、刚度要求较高，又有抗冲 击性能要求的结构，可采用碳纤维铺层(抗冲击性 能较差) 中混杂芳纶纤维铺层(韧性较好，抗冲击 性能高) ，可以弥补碳纤维较脆的弱点，从而提高 抗冲击性能。另外，这种混杂复合材料还具有重 量轻的优点 。
均衡层合板
• 铺层的材料相同，铺层角相反（为+θ和－ θ）且铺层数相等的层合板，称为均衡层 合板，如[+452 /－452 ]铺层的层合板
均衡对称层合板
• 既均衡又对称的层合板称为均衡对称层合 板
反对称层合板
• 层合板内中面两侧对应位置的两个铺层材 料，但铺层角相反的层合板，称为反对称 层合板，如[0/45/－45/0]铺层的层合板。
按基体类型分、碳等为基体构成的复合材料。
• 金属基复合材料（MMC）：以金属为基体 构成的复合材料，如铝基复合材料、钛基 复合材料和铜基复合材料等。
按增强材料的几何形状分类
• 长纤维（连续）增强复合材料 • 短纤维增强复合材料 • 颗粒增强复合材料
按同一复合材料构件中含有增强材 料种类的数量分类
（3） 复材夹芯结构特性
(1) 具有比常规金属结构更高的比强度； (2) 蜂窝夹芯结构与厚度等于上、下面板厚度
之和的平板相比，更高的抗弯刚度； (3) 蜂窝夹芯结构具有较好的隔热和隔音性
能； (4) 具有较强的抗震、抗冲击和耐声疲劳性
能。
（4） 夹芯结构的应用
• 飞机复合材料结构件大多数都采用蜂窝夹 心结构：
铺层取向
• 纤维布或者单向带在铺层时的放置方向， 称为铺层取向(Ply Orientation)。
• 铺层取向用铺层角来表达。铺层纤维布或 者单向带的经向与层合板构件纵向（基准 坐标X）之间的夹角，称为铺层角。
铺层角示意图
铺设顺序
• 铺设顺序(Ply Stacking Sequence)表示制作 复合材料层合板构件时铺层铺设的先后顺 序。
（3）层合板参数
• 铺层数 • 铺层材料 • 铺层取向 • 铺设顺序
铺层数
• 指层合板所含单向带或者纤维布的总层 数。
• 层合板结构承载的大小主要取决于层合板 铺层数：载荷愈大，需要的铺层数就愈 多。
• 复合材料层合板结构的铺层数少则有两 层，多的则有上千层。例如：波音787机翼 梁的铺层数就达到上千层。
层合板构造示意图
层合板原材料
• 湿铺层(Wet Lay up) ：
– 纤维布。 – 铺层树脂。不同固化温度对应不同的铺层树
脂。
• 或者，预浸料：
– 单向带。或者 – 纤维布
波音层压板常用原材料
（2） 单层板
• 层合板中的任一铺层称为单层板，它是层 合板的基本结构单元。单层板固化后的厚 度一般约为0.1～0.3 mm。
夹芯结构基本组成部分
• 面板（层合板） • 芯材 • 胶膜，或者胶粘剂
蜂窝夹芯结构图
（2） 常见芯材材料
• 蜂窝芯
– 复材结构主要芯材类型
• 泡沫芯 • 波纹板芯
泡沫芯
• 泡沫芯是用泡沫塑料 (又称多孔塑料)制成 的。飞机上最常用的泡沫塑料是硬质聚氨 酯泡沫塑料。这种泡沫塑料具有重量轻、 强度高、导热系数低、耐油、耐低温、防 振和隔音等优点；并且还具有与多种材料 粘接性良好和能够现场发泡制造的特点， 便于填充形状复杂的构件。
• 单一复合材料
– 同一复合材料构件中只含有一种增强材料的 复合材料，称为单一复合材料。单一复合材 料无需特别说明。
• 混杂复合材料(Hybrid Composites）
– 同一复合材料构件中含有两种或两种以上的 纤维混合或不同纤维的铺层混合构成的复合 材料称为混杂复合材料。混杂复合材料需注 明由哪几种增强材料混杂。
– 雷达罩 – 客舱地板 – 各类装饰面板 – 各类整流罩 – 操纵舵面 – 梁腹板 – 。。。
2.4.3 复合材料结构种类
1. 按增强纤维类型分类 2. 按基体类型分类 3. 按增强材料的几何形状分类 4. 按同一复合材料构件中含有增强材料种类
的数量分类
按增强纤维类型分类
• 碳纤维复合材料(CFRP) • 芳纶纤维复合材料(AFRP) • 玻璃纤维复合材料(GFRP) • 硼纤维复合材料(BFRP) • 陶瓷纤维复合材料