复合材料概论–复合材料的基体材料

1、复合材料概论-复合材料的基体材料复合材料的基本概念与分类01复合材料是由两种或多种具有不同性能的材料组合而成的新型材料基体材料：承担结构载荷，提供力学性能增强材料：改善基体材料的性能，提高复合材料的整体性能复合材料的组成：基体材料和增强材料基体材料：金属、陶瓷、聚合物等增强材料：纤维、颗粒、晶须等复合材料的定义与组成按基体材料分类金属基复合材料陶瓷基复合材料聚合物基复合材料按增强材料分类纤维增强复合材料颗粒增强复合材料晶须增强复合材料按复合方式分类层状复合材料颗粒复合材料纤维复合材料复合材料的分类方法减轻结构重量提高燃油效率改善疲劳性能航空航天领域：飞机、火箭、卫星等降低车身重量提高燃油效率减少排放汽车制造领域：车身、发动机、底盘等提高抗震性能减轻结构重量延长使用寿命建筑领域：桥梁、建筑外墙、管道等复合材料的应用领域复合材料的基体材料种类与性能02金属基体材料及其性能金属基体材料：铝、镁、钛、铜等良好的力学性能：强度、硬度、韧性等良好的导热性能：导电、导热、热膨胀系数等良好的加工性能：铸造、锻造、焊接等金属基复合材料的性能高强度、高刚性良好的耐磨性、耐腐蚀性良好的热稳定性、抗疲劳性陶瓷

2、基体材料：氧化铝、氧化锆、氮化硅等高温稳定性：抗氧化、抗热震、抗腐蚀等高硬度：耐磨、抗划伤等良好的绝缘性能：介电常数、耐电压等陶瓷基复合材料的性能高温强度、高硬度良好的耐磨性、耐腐蚀性良好的绝缘性能、抗热震性陶瓷基体材料及其性能聚合物基体材料：环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯等良好的轻质性：密度、比强度、比刚度等良好的加工性能：注塑、压塑、吹塑等良好的耐腐蚀性：耐酸、耐碱、耐有机溶剂等聚合物基复合材料的性能轻质、高强度良好的耐磨性、耐腐蚀性良好的抗冲击性、抗疲劳性聚合物基体材料及其性能复合材料的基体材料选择原则03使用环境：温度、湿度、压力等高温环境：选择耐高温的陶瓷基体材料腐蚀环境：选择耐腐蚀的聚合物基体材料性能要求：强度、硬度、耐磨性等高性能要求：选择金属基体材料轻质、高强度要求：选择聚合物基体材料成本与可用性考虑基体材料的成本考虑基体材料的供应基体材料的选择依据力学性能：强度、硬度、韧性等满足复合材料的结构性能要求热性能：热导率、热膨胀系数、抗氧化性等满足复合材料的高温使用要求加工性能：铸造、锻造、焊接等便于复合材料的制备与加工基体材料的性能要求基体材料的成本与可用性成本因素：原材料价

3、格、加工成本等考虑基体材料的成本效益可用性因素：供应、储存、运输等考虑基体材料的实际应用可行性复合材料基体材料的改性方法04固溶强化：加入合金元素，提高金属基体的强度改善金属基体的力学性能提高复合材料的整体性能颗粒强化：加入颗粒增强材料，提高金属基体的强度改善金属基体的耐磨性、耐腐蚀性提高复合材料的整体性能表面处理：改变金属基体的表面状态，提高复合材料的性能改善金属基体的表面粗糙度提高复合材料的界面性能金属基体材料的改性技术掺杂改性：加入其他陶瓷材料，改善陶瓷基体的性能提高陶瓷基体的强度、韧性提高复合材料的整体性能晶须增强：加入晶须增强材料，提高陶瓷基体的强度改善陶瓷基体的耐磨性、耐腐蚀性提高复合材料的整体性能表面改性：改变陶瓷基体的表面状态，提高复合材料的性能改善陶瓷基体的表面粗糙度提高复合材料的界面性能陶瓷基体材料的改性技术填充改性：加入填料，提高聚合物基体的性能提高聚合物基体的强度、硬度提高复合材料的整体性能01纤维增强：加入纤维增强材料，提高聚合物基体的强度改善聚合物基体的耐磨性、耐腐蚀性提高复合材料的整体性能02分子改性：改变聚合物基体的分子结构，提高复合材料的性能提高聚合物基体的热性能、耐氧化性提高复合材料的整体性能03聚合物基体材料的改性技术复合材料基体材料的发展趋势05高温、高腐蚀环境下的新型基体材料进一步提高复合材料的性能拓展复合材料的应用领域功能性基体材料：导电、导热、光学性能等满足复合材料的功能性需求提高复合材料的附加值新型基体材料的研究与应用基体材料的多尺度设计与优化纳米尺度的设计与优化提高复合材料的界面性能提高复合材料的整体性能宏观尺度的设计与优化考虑复合材料的加工性能考虑复合材料的结构性能绿色环保的基体材料降低复合材料的生产成本提高复合材料的社会效益可持续的基体材料考虑基体材料的可回收性考虑基体材料的可替代性基体材料的环境友好性与可持续性谢谢观看THANKYOUFORWATCHING

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