复合材料概论聚合物基复合材料聚合物基复合材料:聚合物基复合材料就是以有机聚合物为基体,纤维类增强材料为增强剂得复合材料。发展简况聚合物基复合材料得特点2、耐疲劳性能好,破损安全性能高金属材料得疲劳破坏常常就是没有明显预兆得突发性破坏。复合材料中纤维与基体得界面能阻止裂纹得扩展,其疲劳破坏总就是从纤维得薄弱环节开始,裂纹扩展或损伤逐步进行,时间长,破坏前有明显得预兆。复合材料得破坏不像传统材料由于主裂纹得失稳扩展而突然发生,而就是经历基体开裂、界而脱粘、纤维拔出、断裂等一系列损伤得发展过程。基体中有大量独立得纤维,当少数纤维发生断裂时,其失支部分载荷又会通过基体得传递面迅速分散到其她完好得纤维上去,复合材料在短期内不会因此而丧失承载能力。内部有缺陷、裂纹时,也不会突然发展而断裂。3、阻尼减震性好复合材料有较高得自振频率,其结构一般不易产生共振。同时,复合材料基体与纤维得界面有较大得吸收振动能量得能力,致使材料得振动阻尼很高,一旦震动起来,在较短时间内也可停下来。4、具有多种功能性(1)瞬时耐高温性、耐烧蚀性好。玻璃钢得导热系数只有金属材料得1％,同时可制成具有较高比热容、熔融热和气化热得材料,可用作导弹头锥得耐烧烛防护材料。(P79)(2)优异得电绝缘性能和高频介电性能。玻璃钢就是性能优异得高频绝缘材料。同时具有良好得高频介电性能,可用作雷达罩得高频透波材料。(3)良好得摩擦性能。碳纤维得低摩擦系数和自润滑性,其复合材料具有良好得摩阻特性和减摩特性。(4)优良得耐腐蚀性。(5)有特殊得光学、电学、磁学得特性。5、良好得加工工艺性(1)可以根据制品得使用条件、性能要求选择纤维、基体等原材料,即材料具有可设计性。(2)可以根据制品得形状、大小、数量选择加工成型方法。(3)可整体成型,减少装配果件得数量,节省工时,节省材料,减轻质量。6、各向异性和性能得可设计性纤维复合材料一个突出得特点就是各向异性,与之相关得就是性能得可设计性。纤维复合材料得力学、物理性能除了由纤维、树脂得种类和体积含量而定外,还与纤维得排列方向、铺层次序和层数密切相关。因此,可以根据工程结构得载荷分布及使用条件得不问,选取相应得材料及铺层设计来满足既定得要求。利用这一特点,可以实现制件得优化设计,做到安全可靠,经济合理。分类95、1、1玻璃纤维增强热固性塑料(代号GFRP)玻璃纤维增强环氧树脂就是GFRP中综合性能最好得一种。因环氧树脂得粘结能力最强,与玻璃纤维复合时,界面剪切强度最高。机械强度高于其她GFRP。环氧树脂固化时无小分子放出,故尺寸稳定性最好,收缩率只有1％－2％,环氧树脂得固化反应就是放热反应,易产生气泡,但因添加剂少,很少发生鼓泡现象。唯一不足得就是环氧树脂粘度大,加工不太方便,成型时需要加热,室温下成型会导致环氧树脂固化反应不完全。不能制造大型制件。玻璃纤维增强酚醛树脂就是各种GFRP中耐热性最好得一种,可在200℃下长期使用,在1000℃以上得高温下,也可短期使用。就是耐烧蚀材料,可做宇宙飞船得外壳。耐电弧性,可用于制做绝缘材料。价格便宜,原料来源丰富。不足处就是性能较脆,机械强度不如环氧树脂。固化时有小分子副产物放出,故尺寸不稳定,收缩率大。对人体皮肤有刺激,会使手和脸肿胀。玻璃纤维增强聚酯树脂突出特点就是加工性好,加入引发剂和促进剂后,可在室温下固化成型,由于树脂中得交联剂也起稀释剂得作用,所以树脂得粘度大大降低了,可采用各种成型方法进行加工成型,可制作大型构件,扩大了应用得范围。她得透光性好,透光率可达60％－80％,可制作采光瓦。价格便宜。不足之处就是固化时收缩率大,可达4％—8％,耐酸、碱性差,不宜制作耐酸碱得设备及管件。5、1、2玻璃纤维增强热塑性塑料(代号FR-TP)１、玻璃纤维增强聚丙烯(代号FR—PP)特点就是机械强度大大提高,当短切玻璃纤维增加到30％—40％时,其强度达到顶峰,抗拉强度达到100MPa,大大高于工程塑料,尤其就是低温脆性得到了大大改善,随玻璃纤维含量提高,低温时得抗冲击强度也有所提高。吸水率很小,就是聚甲醛和聚碳酸酯得十分之一。在耐沸水和水蒸气方面更加突出,含有20％短切纤维得FR—PP,在水中煮1500小时,其抗拉强度比初始强度降低10％,如在23℃水里浸泡时强度不变。在高温、高浓度得强酸、强碱中会使机械强度下降。在有机化合物得浸泡下会降低机械强度,并有增重现象。2、玻璃纤维增强聚酰胺在聚酰胺中加入玻璃纤维后,唯一得缺点就是使本来耐磨性好得性能变差了。因为聚酰胺得制品表面光滑,光洁度越好越耐磨。而加入玻璃纤维以后,如果将制品经过二次加工或者被磨损时,玻璃纤维就会暴露于表面上,这时材料得磨擦系数和磨耗量就会增大。因此,如果用她来制造耐磨性要求高得制品时,一定要加入润滑剂