文档介绍：复合材料有哪些
篇一：复合材料
第一章
1复合材料有哪些优点？存在的主要问题是什么？（P6）
2简述复合材料的组成？界面为什么也是一个重要组成？
答：组成：基体，增强材料
3谈谈复合材料的发展？
答：复合材料是新材料领域的重要组成部分，与传统材料相比，复合材料具有：可设计性强、
比强度比模量高、抗疲劳断裂性能好、结构功能一体化等一系列优越性能，是其他材料难以
替代的功能材料和结构材料，是发展现代工业、国防和科学技术不可缺少的基础材料，也是
新技术革命赖以发展的重要物质基础，复合材料已成为新材料领域的重要主导材料。
第二章
2为什么玻璃纤维与块状玻璃性能不同？纤维的粗细对其强度有什么影响？为
什么?
答：玻璃纤维的结构与玻璃的结构本质上没有什么区别，都是一种具有短距离网
络结构的非晶结构。玻璃纤维的强度和模量主要取决于组成氧化物的三维结构。玻璃是由二氧化硅的四面体组成的三维网络结构，网络间的空隙由钠离子填充，每一个四面体均由一个硅原子与其周围的氧原子形成离子键，而不是直接联到网
络结构上。网络结构和各化学键的强度可以通过添加其它金属氧化物来改变，由
此可生产出具有不同化学性能和物理性能的玻璃纤维。填充的Na或ca等阳离子
称为网络改性物。（P27
6. 玻璃纤维性能的主要特点是什么？
..力学特性-脆性材料，拉伸强度高，但模量较低；纤维强度分
散性较大，强度受湿度影响；
..热性能-高温热处理后强度下降，导热系数低
..耐介质性能-除HF外，对其他介质具有较好的耐腐蚀能力，受
水侵蚀强度下降
..电性能-与组分尤其是含碱量有关，具有良好的高频介电性能
8什么是原纱、单丝、捻度、合股数、支数、特、旦？8. 什么是原纱、单丝、捻度、合股数、
支数、特、旦？
见p29
10为什么玻璃布的强度比单丝强度要低的多？
答：玻璃纤维的细度的影响因素：原料的熔融温度、漏板孔径、拉丝温度、拉丝速度等。从
理论上讲，玻璃纤维直径越细，其强度越高。但实际生产中，单丝在拉丝过程中表面形成了
很多微裂纹，使其强度远低于理论值。直径在10~20微米范围内，单丝强度相差不大。
13. 当环境湿度较大时，S-玻纤与E-玻纤在性能上有何差异？
S-玻纤，即高强玻璃纤维，碱金属氧化物含量<%；E-玻纤，即电工用玻
璃纤维，碱金属氧化物含量<1%；湿度大，水的侵蚀会使GF强度下降，含
碱量越大侵蚀越快因此E玻纤强度下降速率比S玻纤快碱量越大，侵蚀越快，因此E-玻纤强
度下降速率比S-玻纤快。
15. 在PAN法制备CF的工艺过程中，为什么要进行预氧化、碳化和石墨化
三个过程？这三个处理过程对CF性能有什么影响？
答：PAN原丝的预氧化处理 预氧化的目的就是为了防止原丝在碳化时熔融，通过氧化反应
使得纤维分子中含有羟基、羰基，这样可在分子间和分子内形成氢键，从而提高纤维的热稳
定性。预氧丝的碳化 预氧丝的碳化一般是在惰性气氛中，将预氧丝加热至1000一1800 ℃ ，从而除去纤维中的非碳原子(如H、O、N等)。生成的碳纤维的碳含量约为95％。碳化过程
中，未反应的聚丙烯***进一步环化，分子链间脱水、脱氢交联，末端芳构化生成氨。随着温
度的进一步升高，分子链间的交联和石墨晶体进一步增大。PAN的石墨化 石墨化过程是在
高纯度惰性气体保护下于2000—3000℃温度下对碳纤维进行热处理。碳纤维经石墨化温度
处理后，纤维中残留的氮、氢等元素进一步脱除，碳一碳重新排列，层面内的芳环数增加，层片尺寸增大，结晶态碳的比例增加。
16;对生产CF的PAN原丝的质量有什么主要要求/
答：（P44）
17：简述碳纤维的结构 结构对其性能的影响？
答：（P43）
18; I型碳纤维与II型碳纤维在结构域性能有什么不同？
答：（P45）
19：比较CF与GF在性能上的差异？
答：（P45）
21. 热处理温度以及热处理过程施加张力的大小对CF结构和性能的影响？
答：热处理温度升高，纤维的模量增加。因为随着HTT升高，微晶尺寸增
大，层片间距变小。而强度则随着热处理温度的升高，出现最大值。，，
热处理过程中施加张力增大，取向角减小，模量增大。
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