400-678-2778
123@xinhuiled.com.cn 400-678-2778
123@xinhuiled.com.cn
複合材料分類，命名，發展曆程
複合材料（liào）是由兩種或兩種（zhǒng）以上物理（lǐ）和化學性質不同的物質組合而成的一種多相（xiàng）固體材料。複合材料的組分材料（liào）雖然保待其相對獨立性。但複合（hé）材料的（de）性能卻不是組分材料性能的簡單加和，而是有著重要的改進.在複（fù）合材料中，通常有一相為連續相。稱為基體（tǐ）;另一相為分（fèn）散相，稱（chēng）為（wéi）增強相(增（zēng）強體)。分散相是以獨立的形態分布（bù）在整個連續相中的。兩相之間存（cún）在著相（xiàng）界（jiè）麵。分欣相可以是增強纖維（wéi），也可以是順村狀成彌散的坡料。
從上述的定義中可以（yǐ）看出。複合材料可以（yǐ）是一個（gè）連續物理相與一個連續分散相的複合（hé）。也可以是（shì）兩個或者多個連續相與一個（gè）或多個分散相在連續相中的複合，複合後（hòu）的產（chǎn）物為（wéi）固體時才稱為複合材料。若複合產物為液體或氣體時，就不能稱為複合材料。複合材料既可以保持原材料的某些（xiē）特點，又能發揮組合（hé）後的新特征.它可以根據需要進行設什（shí）。從而最合理（lǐ）地達到（dào）使用所要求的性能。
複合材（cái）料在（zài）世界各國還沒有統一的名稱和命名（míng）方法。比較共同的趨勢是根據增強體和基體的名稱來命名，一般有以下三三種情況:
1.強（qiáng）調基體時.以基體材料的名稱為主。如樹脂基複合材料、金屬基複合材（cái）料、陶瓷基複合材料等.
2.強調增強體時，以增強體（tǐ）材料的名稱為主。如玻瑞纖維增強複合材料、碳纖維增強複合材料、陶瓷顆粒增強複（fù）合材料。
3.基體材料名（míng）稱與增強（qiáng）體材料名稱（chēng）並用。這種命名方（fāng）法（fǎ）常用來表示某一種（zhǒng）具體的複合材料，習慣上將增強體材料的名稱放（fàng）在前麵，基體材料的名稱放在後邊。如“玻璃纖維增強環氧樹（shù）脂（zhī）複合材料”，或簡稱（chēng）為“玻璃纖維/環氧樹脂（zhī）複合材料或玻璃纖維（wéi）/環氧”.而我國則（zé）常將這（zhè）類複合材料通稱為“玻璃鋼“。
國外還常用（yòng）英文編號來表示，如MMC(MMC Metal Matrix Composite)表示（shì）金屬基複（fù）合材料，FRP( FRP Fiber Reinforced Plastics)表示纖維增強塑料.而玻璃纖維/環氧則（zé）表示（shì）為“GF/Epoxy"或（huò）"G/Ep(G-Ep)”。
隨（suí）著材料品種不斷增加，人們（men）為了更好（hǎo）地研究和使用材料，需要對（duì）材料進行（háng）分類.材料的（de）分類方法較多。如按材料的化學性質分類，有金屬材料、非金屬材料之分;如（rú）按物理性質（zhì）分（fèn）類,有絕（jué）緣材料、磁性材料、透光材料、半導體材料、導電材料等。按用途分類，有航空材料、電工材料、建築材料、包裝材料等。
複合材料的分類（lèi）方法也很（hěn）多。常見的有以下（xià）幾種。
按基體材料類型分類
聚合物基複合材料以有機聚合物(主要為熱固性樹脂、熱塑（sù）性樹脂及橡膠)為基體（tǐ）製
成的複合材料。
金屬從複合材料以金屬為基體製成的複合材（cái）料，如（rú）鋁墓複合材料、鐵基複合材料等。
無機非（fēi）金屬（shǔ）基複（fù）合（hé）材料以陶瓷材（cái）料(也包括（kuò）玻璃和水泥)為基（jī）體製（zhì）成的複合材料。
按增強材料種類分類
玻璃纖維複合（hé）材（cái）料。
碳纖維複合材料。
有（yǒu）機纖維(芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚（jù）酯纖維、高強度聚烯烴纖維等)複合材料。
金屬纖維(如鎢絲、不鏽（xiù）鋼絲等)複（fù）合材料。
陶瓷纖維(如氧化（huà）鋁纖維、碳化矽纖維、翩纖維等)複合材料。
此外，如果用兩種或兩種以上的（de）纖維增強同（tóng）一基體製成的複合材料（liào）稱為“混雜複合材料”。混雜複（fù）合材料可以看對（duì）免戈趁（chèn）兩種或多種單（dān）一纖維複合材料的相互複合，即（jí）複合（hé）材料的“複合材（cái）料”。
按增強材料形態分類
連續纖（xiān）維複合材料作（zuò）為分散相的纖維，每根（gēn）纖維的兩個端點都位於複合材料的邊
界處。
短纖維複合材料短纖維無規則（zé）地（dì）分散在基體材料中製成的複合材料。
粒狀（zhuàng）填料複合材（cái）料微小（xiǎo）顆粒狀增強（qiáng）材料分散在基體中製成的複合材料。
編織複合材料以平麵二維或立體三維纖維（wéi）編織物為增強材料與基體複合而成的複（fù）合
材料。
按用途分類
複合材料按用途（tú）可分為結構（gòu）複合材料和功能複合（hé）材料。目（mù）前結構複合材料占絕（jué）大多數.
而（ér）功（gōng）能複合材料有廣闊的發展前途. 21世紀將會出現（xiàn）結（jié）構夏合材料與功能複合材料並重的（de）
局麵，而（ér）且功（gōng）能複合材料更具有與其他功能材料競爭的優勢。
結構複合材料主要用做承力和次承力結構，要求（qiú）它質量輕、強度和（hé）剛度高.且能耐（nài）受（shòu）一定
溢度，在某種情況下還要求有（yǒu）膨脹係數小、絕熱（rè）性能好或耐（nài）介質腐蝕等其他性能（néng）。
結構複合材料按不同基體分類和按（àn）不同增強體形式分類如圖1. 1、圖1.2所示。
功（gōng）能複合材（cái）料指（zhǐ）具有除力學性能以外其他（tā）物理性能的（de）複合（hé）材料，即具有各種（zhǒng）電學性（xìng）能、磁學性能、光學性能、聲學性能、摩（mó）擦性能（néng）、阻尼性能以及化學分離性能等的複合材料。
由於複合（hé）材（cái）料（liào）各組分之（zhī）間“取長補短”、“協同作（zuò）用”，極大地（dì）彌補了單一材料的缺點.產生單一材料所不具有的（de）新性能。複合材料(Composite material)的出現和發展，是現代科
學技術不斷進步的結果，也是材料設計方麵的一個（gè）突破。它綜合（hé）了（le）各種材（cái）料如纖維、樹脂、橡膠、金（jīn）屬、陶瓷等的優點，按（àn）需要設計、複合成為（wéi）綜合性能優異的新型材料。可以預言，如果用材料作為曆史分期的依據，那麽未來的21世紀，將是複（fù）合材料的時代。
縱觀複合材料的發展過程，可以看到.早期（qī）發展出現的複合材料，由（yóu）於性能相對比較低.生產量大，使用麵廣，可稱（chēng）之為常用複合材料（liào）。後（hòu）來隨著高（gāo）技術發展的需要，在此基礎上（shàng）又發展出性能高的先進（jìn）複合材料。20世紀40年代.玻璃纖維和合成樹脂大最商品化生產以後，纖維複合材料發展成為具有工程意義（yì）的（de）材料。同時相應地開展了與之有關的科研工作。至（zhì）60年代，在技術上（shàng）臻（zhēn）於成熟，在許多領域開始取代金屬材料。隨著航天航（háng）空技術的（de）發展（zhǎn），對結構材料要求比強度、比模（mó）量.韌性、耐熱、抗（kàng）環境能力和加工性能都好。針（zhēn）對不同需求，出（chū）現（xiàn）了高性能樹脂基先（xiān）進複合（hé）材料，標誌在性能上區別於一般低性能的常用樹脂基複合材料（liào）。以（yǐ）後又陸續出（chū）現金屬篆和陶瓷葵先進複合材料。對結構用先進複合材料，各技術發達國家均提出研製（zhì）開發（fā）目標。如日本通商產業省製定的下一代材料（liào）工業基礎發展計（jì）劃(1981 - 1988).對複合材料提出的要求是:樹脂基複合材料（liào）的耐熱（rè）性不低於250度 ,拉伸（shēn）強度達到（dào）2.5GPa以上;金屬基複合材料的耐熱性不低於（yú）450度，拉伸強度達到1. 5GPa以上。
經過60年代末期使用（yòng），樹脂基高性能複合材料已用於製造（zào）軍（jun1）用飛機的承力結構.近年來義逐步（bù）進人其（qí）他工業領域。其增強體纖維有碳纖維、芳綸.或兩者混雜使用.樹脂基
主要是固化體係為1209度或170度的環氧樹脂，還有少最（zuì）聚酰亞（yà）胺樹脂，以適應耐熱（rè）性高達250度的要求。
70年代末（mò）期發展的用高強度、高模量的耐（nài）熱纖維與金屬複合，持別是與輕金屬複合而成金屬基複合材料.克服了樹脂基複合材料耐熱性差和不導電、導熱性低等不足。金屬
基複合（hé）材料由於金屬基體的優良導電（diàn）和導熱性，加上纖維增（zēng）強體不僅（jǐn）提高了材料的強度（dù）和模量，而且降低了密度。此外，這種材料還（hái）具有耐（nài）疲勞（láo）、耐磨耗、高限尼、不吸潮、不放氣和膨脹係數低等特點（diǎn）.已經廣（guǎng）泛用於航天（tiān）舫空（kōng）等尖端（duān）技術傾域，是理想的結構材料。
80年代開始（shǐ）逐漸發展（zhǎn）陶（táo）瓷基複合（hé）材料，采（cǎi）用纖維補強陶瓷基體以提高韌性。主要目標是希望用以製造（zào）燃氣渦輪葉片和（hé）其他耐熱部件。
