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复合材料
Composite
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这种材料优异性能的组合是
单一材料无法满足的。
复合材料复合材料
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概述
复合材料两种或者两种以上的不同性质的材
料,通过不同的工艺方法人工合成的多相材
料。
特点:
复合材料既保持组成材料各自的最佳特
性,又具有组合后的新特性。
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例1:
热固性玻璃钢=热固性树脂+玻璃纤维
材料断裂能/ J
玻璃纤维 ×10-4
常用树脂 ×10-2
热固性玻璃钢
热固性玻璃钢:强度高于热固性树脂
脆性低于玻璃纤维
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例2:建筑材料(复合材料的应用)
n 泥土+稻草
n 水泥+钢筋
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一、复合材料的分类
复合材料种类繁多,目前尚无统一的分类方
法。
按金属基复合材料
基铝基复合材料
体钛基复合材料
相铜基复合材料
的
性非金属基复合材料
质塑料基复合材料
分橡胶基复合材料
陶瓷基复合材料
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纤维增强复合材料
按纤维增强塑料(玻璃钢)
增纤维增强橡胶(轮胎)
强纤维增强陶瓷
相纤维增强金属
的颗粒增强复合材料
形
态金属陶瓷
弥散强化金属
分
叠层复合材料
双层金属复合材料
三层复合材料
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纤
维
增
强
复颗粒增强复合材料
合
材
料
叠层
复合
材料
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二、复合材料的性能特点
纤维增加材料的比强度及比模量远高于金属材
料,特别是碳纤维-环氧树脂复合材料比强度是钢
的8倍,比模量是钢的4倍。
纤维增强复合材料对缺口及应力集中的敏感性
小,纤维与基体界面能阻止疲劳裂纹的扩展,改变
裂纹扩展的方向。
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碳纤维复合材料
应力
玻璃钢
铝合金
循环次数
复合材料具有较高的疲劳强度。实验表明:(疲劳极限)σr=
70~80%σb(强度极限),而钢的疲劳强度只有抗拉强度的40
~50%。
纤维复合材料平均几千到几万根纤维/cm2,即使有少数纤维断裂
亦不会影响到其承载能力,故破断安全性好。