复合资料 1 首要参考资料 1、现代复合资料----陈华辉 邓海金 李 明 (我国物质出版社,1998) 2、复合资料--------吴人洁(天津大学出版社,2000) 3、复合资料科学与工程---倪礼忠,陈麒(科学出版社,2002) 4、复合资料及其使用—尹洪峰,任耘(陕西科学技术出版社,2003) 5、高功能复合资料学---郝元恺,肖加余 (化学工业出版社,2004) 6、新资料概论--- 谭毅, 李敬锋(冶金工业出版社,2004) 7、先进复合资料----鲁 云 朱世杰 马鸣图 (机械工业已出版社,2004) 主张教材:复合资料概论--------王荣国 武卫莉等(哈尔滨工业大学出版社 ,1999) 2 目录 第一章 泛论 第二章 复合资料的基体资料 第三章 复合资料的增强资料 第四章 复合资料的界面 第五章 复合资料的成型工艺 第六章 金属基复合资料 第七章 陶瓷基复合资料 第八章 复合资料根本特性、使用及其研讨现状 第九章 功用复合资料 3 第一章 泛论 4 资料分类:金属资料、无机非金属资料、有机高分子资料 各有千秋 取长补短 战胜单一资料的缺陷 发生本来单一资料自身所没有的新功能 复合资料 5 各种资料在各个历史时期相对重要性 金 铜 铁 高分子 木材 皮肤 动物胶 纤维 钢 合金钢 导电高分子 高温合金 复合资料 石材 陶器 陶瓷 玻璃 橡胶 电木 尼龙 PE PS PC 高模聚合物 聚酯 金属基复合资料 PAN PP 陶瓷基复合资料 水泥 耐火资料 熔融硅 耐湿陶瓷 耐性机械陶瓷 10000BC 5000BC 0 1500 1900 1960 1980 3 6 1990 2000 2010 2020 1、复合资料的界说 什么是复合资料 (Composition Materials , Composite) ? 要给复合资料下一个严厉准确而又一致的界说是很困难 的。归纳前人的观念,有关复合资料的界说或偏重于考虑复 合后资料的功能,或偏重于考虑复合资料的结构 。 7 偏重于考虑复合后资料的功能 比如(1) 复合资料是由两种或更多的组分资料结合在 一同,复合后的全体功能应超越组分资料,保存了所期 望的功能(高强度、刚度、轻的分量),按捺了所不希望 的特性(低延性)。 8 (2) 复合资料是多功用的资料体系,它们可提供任何 单一资料所无法取得的特性;它们是由两种或多种成分 不同,性质不同,有时形状也不同的相容性资料,以物 理方式结合而成的。 9 偏重于考虑复合资料的结构,比如: (1)复合资料是两种或多种资料在微观尺度上组合而成的 一种有用的资料。 (2)复合资料便是两种或两种以上的不同化学性质或不同 安排相的物质,以微观或微观的方式组合而成的资料。 (3)复合资料是不同于合金的一种资料,在合金中,每一 种组分都保存着它们独立的特性,而构成复合资料时,仅取它 们的长处而避开其缺陷,然后取得一种改进了的资料。 10 F.L. Matthews和R.D.Rawlings以为,复合资料 是两个或两个以上组元或相组成的混合物,并应满意下面 三个条件: (1)组元含量大于5%; (2)复合资料的功能显着不同于各组元的功能, (3)经过各种办法混合而成。 11 按这Matthews和Rawlings给出的界说,钢铁及其合 金不该归于复合资料,如Co—Cr—Mo—Si合金不归于 复合资料,由于这种合金经过熔化和凝结进程;而仅有 像SiC颗粒强化的Al合金这种混合而成的资料才归于复合 资料。因而有人以为可将复合资料划分为广义复合资料 和狭义复合资料。 12 从广义上讲,复合资料是由两种或两种以上不同化学性质 的组分组合而成的资料。但在现代资料学界中,复合资料专指 由两种或两种以上不同相态的组分所组成的资料。 复合资料可界说为:用经过挑选的、含必定数量比的两种 或两种以上的组分(或称组元),经过人工复合、组成多相、 三维结合且各相之间有显着界面的、具有特别功能的资料。 13 上述复合资料的界说较易被遍及承受,它不只清晰指 出复合资料是“经过人工复合的”和“有特别功能的”材 料,并且还指明晰复合资料的组分、结构特征及与其他种 资料(如简略混合物、化合物、合金)的特征差异。 依据上述复合资料的界说,复合资料应不包含天然形 成的具有某些复合资料形状的物质、化合物、单相合金和 多相合金。 14 以下面五点归纳了复合资料的特征: 1、复合资料的组分和相对含量是由人工挑选和规划的; 2、复合资料是以人工制作而非天然构成的(差异于具有 某些复合资料形状特征的天然物质); 15 3、组成复合资料的某些组分在复合后依然坚持其固有 的物理和化学性质(差异于化合物和合金); 4、复合资料的功能取决于各组成相功能的协同。复合 资料具有新的、共同的和可用的功能,这种功能是单个 组分资料功能所不及或不同的; 5、复合资料是各组分之间被显着界面区别的多相资料。 16 吴人洁教授“在复合资料的未来开展”一文中指出:复 合资料将由微观复合方式向微观(细观)复合方式开展。微观 复合资料包含:均质资料在加工进程中内部分出的增强相和 剩下的基体相构成的原位复合资料或纤维增强复合资料,也 包含用纳米级增强体的复合资料以及刚强棒状分子增强的分 子复合资料等。 综上所述,复合资料界说所论述的首要有两点,即组陈规 律和功能持征。 17 世界标准化安排:由两种以上在物理和化学上不同的物质组 合起来而得到的一种多相固体资料。 《资料科学技术百科全书》中关于复合资料的界说如下: 复合资料是由有机高分子、无机非金属或金属等几类不同材 料经过复合工艺组合而成的新型资料。它既保存原组成资料 的重要特征,又经过复合效应取得原组分所不具备的功能。 能够经过资料规划使各组分的功能相互弥补并互相相关,从 而取得更优越的功能,与一般资料的简洁混合
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