第二章增强材料VIP专享VIP免费

LOGO第二章增强材料2增强材料概述纤维类增强体晶须类增强体颗粒类增强体增强材料的表面处理主要内容种类、性能、制备方法及应用3基本要求熟悉使用工况了解增强体的种类、制备方法及应用领域掌握设计选择适当的增强体本章要求4在复合材料中，凡是能提高基体在复合材料中，凡是能提高基体材料力学性能的物质，均称为材料力学性能的物质，均称为增强材料增强材料。。2.1增强材料概述52.1.1增强材料的外观形状纤维状：增强作用最明显纤维状颗粒状层状片状填充状2.1增强材料概述62.1.2增强材料的作用承受外界施加载荷，提高基体的力学性能。显示功能：可提高耐热性，降低收缩率，以及赋予一些功能性（如磁学、电学等功能）2.1增强材料概述72.1.3增强材料应具备的基本特性增强体应具有能明显提高基体某种所需特性的性能如高的比强度、比模量、高热导率、耐热性、耐磨性、低热膨胀性等，以便赋予基体某种所需的特性和综合性能增强体应具有良好的化学稳定性与基体有良好的润湿性，或通过表面处理后能与基体良好地润湿，以保证增强体与基体良好地复合和分布均匀2.1增强材料概述8比强度：材料的强度与其密度之比。比模量：材料的弹性模量与其密度之比。强度：材料在外力作用下抵抗永久变形和断裂的能力成为强度。如抗拉强度、抗压强度、抗弯强度、抗剪强度。拉伸强度：Ｐ=Ｆ/Ｓ弹性模量：材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系，其比例系数成为弹性模量，是物体发生弹性变形难易程度的表征。ε=（Ｌ－Ｌ０)×１００％/Ｌ０Ｅ=Ｐ/ε9例题：已知某氧化铝纤维增强铝基复合材料，密度为２.９３ｇ/ｃｍ３，形状为圆柱形，直径Φ＝１０ｍｍ，长度５００ｍｍ，于万能试验机测试其拉伸强度，断裂是拉力Ｆ＝７５ｋＮ，断裂是长度为５０３.４６ｍｍ。计算：拉伸强度Ｐ，断裂时变形量ε，弹性模量Ｅ，比强度，比模量。10（（11）力学性能：杨氏模量和塑性强度；）力学性能：杨氏模量和塑性强度；（（22）物理性能：密度和热扩散系数；）物理性能：密度和热扩散系数；（（33）几何特性：形貌和尺寸；）几何特性：形貌和尺寸；（（44）物理化学相容性；）物理化学相容性；（（55）成本因素。）成本因素。2.1.4选择增强体的主要考虑因素2.1增强材料概述11纤维类增强体颗粒类增强体晶须类增强体其它增强体2.1.5增强体的分类2.1增强材料概述122.2纤维定义：一般指细而长的材料，通常情况下，聚合物经一定的机械加工（牵引、拉伸、定型等）后形成细而柔软的细丝，形成纤维。特性：纤维具有弹性模量大，受力时形变小，强度高等特点，有很高的结晶能力。132.2纤维有关术语单丝——拉丝机上拉丝漏板每个孔中拉出的丝。原纱——指多根单丝从漏板拉出汇集而成的单丝束，也称为纤维束丝。细度——单丝的直径，一般用微米表示，一般越细，抗拉强度越高。142.2纤维短切纤维——也称短纤维，将原丝或粗纱切断成35~150mm的纤维。长径比——短纤维长度与直径之比。短纤维毡——有不规则的短纤维随意交叉重叠铺成毡状薄片，由树脂粘结而成连续纤维毡——由纤维本身的卷缠而形成并由少量粘合剂粘合在一起。纤维织物——是利用天然的高分子物质或合成的高分子物质，经化学工艺加工而取得的纺织纤维总称。152.2纤维工业上常用的表示方法及单位：直径1重量法2定长法3162.2纤维直径用标准计量器具（如千分尺、激光测微器）实际检测出来的单丝名义直径，一般用mm表示。细度：μm172.2纤维定重法用一克重的原纱长度来表示，称为支数。单位为支，如80支，60支等。支数越大，纤维纱线越细。纤维支数纤维支数＝纤维长度／纤维重量例如：40支纱，就是指一克重的原纱长40m。182.2纤维定长法指1000米长的原纱的克数重量。单位为Tex，如1Tex，500Tex等。例如：4“Tex”就是指1000米原纱重4克号数越小，纤维纱线越细。目前国际统一使用的方法19天然纤维化学纤维人造纤维合成纤维2.2纤维纤维类增强体的分类202.2纤维天然纤维：是自然界存在的，可以直接取得的纤维，根据来源可以分为织物纤维和动物纤维两类。化学纤维：是指经过化学处理加工而制成的纤维，分为人造纤维和合成纤维...