演示文稿第七章无机非金属基复合材料.pptVIP

赛车 (2)在交通运输方面的应用 　　由复合材料制成的汽车质量减轻，在相同条件下的耗油量只有钢制汽车的1／4，而且在受到撞击时复合材料能大幅度吸收冲击能量，保护人员的安全。 7.4 复合材料的应用与研究现状 当前第31页\共有81页\编于星期二\11点 (3)在化学工业方面的应用 　　在化学工业方面，复合材料主要被用于制造防腐蚀制品。聚合物基复合材料具有优异的耐腐蚀性能。例如，在酸性介质中，聚合物基复合材料的耐腐蚀性能比不锈钢优异得多。 (4)在电气工业方面的应用 　　聚合物基复合材料是一种优异的电绝缘材料，被广泛地用于电机、电工器材的制造，如绝缘板、绝缘管、印刷线路板、电机护环、槽楔、高压绝缘子、带电操作工具等。 7.4 复合材料的应用与研究现状 当前第32页\共有81页\编于星期二\11点 (5)在建筑工业方面的应用 　　玻璃纤维增强的聚合物基复合材料(玻璃钢)具有力学性能优异，隔热、隔声性能良好，吸水率低，耐腐蚀性能好和装饰性能好的特点，因此，它是一种理想的建筑材料。 　　 (6)在机械工业方面的应用 　复合材料在机械制造工业中，用于制造各种叶片、风机、各种机械部件如齿轮、皮带轮和防护罩等。　 (7)在体育用品方面的应用 　　在体育用品方面，复合材料被用于制造赛车、赛艇、皮艇、划桨、撑杆、球拍、弓箭、雪橇等。 7.4 复合材料的应用与研究现状 当前第33页\共有81页\编于星期二\11点 (1)降低成本 　　由于复合材料的性能优于传统材料，如能降低复合材料的成本，其应用前景将是非常广阔的。 7.4.2 复合材料今后的发展方向 (2)高性能复合材料的研制 高性能复合材料是指具有高强度、高模量、耐高温等特性的复合材料。 　 (3)功能性复合材料 功能复合材料是指具有导电、超导、微波、摩擦、吸声、阻尼、烧蚀等功能的复合材料。 7.4 复合材料的应用与研究现状 当前第34页\共有81页\编于星期二\11点 (4)智能复合材料 智能复合材料是指具有感知、识别及处理能力的复合材料。在技术上是通过传感器、驱动器、控制器来实现复合材料的上述能力。　　 (5)仿生复合材料 　　仿照竹子从表皮到内层纤维由密排到疏松的特点，成功地制备出具有明显组织梯度与性能梯度的新型梯度复合材料。 7.5 复合材料的应用与研究现状 当前第35页\共有81页\编于星期二\11点 (6)　环保型复合材料 　从环境保护的角度看，目前的复合材料大多注重材料性能和加工工艺性能，而在回收利用上存在与环境不相协调的问题。因此，开发、使用与环境相协调的复合材料，是复合材料今后的发展方向之—。 7.4 复合材料的应用与研究现状 当前第36页\共有81页\编于星期二\11点 为什么陶瓷材料多表现为脆性? 离子键 无滑移或位错 共价键 不能松弛应力 裂纹生成及扩散所需能量小 7.5 陶瓷基复合材料 当前第37页\共有81页\编于星期二\11点 陶瓷基复合材料(Ceramic matric composite)是在陶瓷基体中引入第二相材料，使之增强、增韧的多相材料。主要以高性能的陶瓷为基体，通过加入颗粒、晶须、连续纤维和层状材料等增强体而形成的复合材料。 增韧陶瓷阀门 增韧陶瓷刀片 7.5 陶瓷基复合材料 当前第38页\共有81页\编于星期二\11点 陶瓷基复合材料有: （1）异相颗粒弥散强化陶瓷复合材料 （2）纤维增韧增强陶瓷复合材料 （3）原位生长陶瓷复合材料 （4）梯度功能陶瓷复合材料 （5）纳米陶瓷复合材料 7.5 陶瓷基复合材料 当前第39页\共有81页\编于星期二\11点 陶瓷基复合材料的强韧机理 多相复合材料的设计三项原则: 相之间在化学上相容性 相之间在物理上的相容性 热膨胀系数 匹配 弹性模量 复合材料的显微结构的设计 7.5 陶瓷基复合材料 当前第40页\共有81页\编于星期二\11点 颗粒包括氧化物和非氧化物颗粒，也可以是金属、金属间化合物颗粒。 强韧化机理 （1）颗粒能抑制基体的晶粒长大形成细晶。 如SiC颗粒弥散在Si3N4基体中，可以在一定的程度上抑制Si3N4晶粒的长大，从而获得细晶粒的显微结构。 1、颗粒弥散增韧陶瓷基复合材料 SiC颗粒弥散在Si3N4基体 7.5 陶瓷基复合材料 当前第41页\共有81页\编于星期二\11点 2)微裂纹增韧 影响第二相颗粒增韧效果的主要因素是基体与第二相颗粒的弹性模量、热膨胀系数以及两相的化学相容性。其中化学相容性是复合的前提。两相间不能有过度的化学反应，同时保证具有合适的界面结合强度。弹性模量只在材料受外力作用时产生微观应力再分布效应；