(3)高温性能 在复合材料的发展中,另一个重要的目标是耐热性的提高。 从高分子基复合材料向金属基复合材料的转移就是为了适 应这一需求。 即使是在树脂基复合材料领域,也由原来的环氧树脂向着 高耐热性树脂方向发展 在复合材料领域,陶瓷基复合材料的极限耐热温度是很高 的,这主要是由于陶瓷本身就具有高的耐热性。 树脂基复合材料热导率低、线膨胀系数小,在有温差时所 产生的热应力比金属小得多,是一种优良的绝热材料。 酚醛树脂基复合材料耐瞬时高温性能好,可作为一种理想 的热防护和耐烧蚀材料,能有效地保护火箭、导弹、宇宙飞行 器在2000℃以上承受高温高速气流的冲刷作用
（3）高温性能 在复合材料的发展中，另一个重要的目标是耐热性的提高。 从高分子基复合材料向金属基复合材料的转移就是为了适 应这一需求。 即使是在树脂基复合材料领域，也由原来的环氧树脂向着 高耐热性树脂方向发展。 在复合材料领域，陶瓷基复合材料的极限耐热温度是很高 的，这主要是由于陶瓷本身就具有高的耐热性。 树脂基复合材料热导率低、线膨胀系数小，在有温差时所 产生的热应力比金属小得多，是一种优良的绝热材料。 酚醛树脂基复合材料耐瞬时高温性能好，可作为一种理想 的热防护和耐烧蚀材料，能有效地保护火箭、导弹、宇宙飞行 器在2000℃以上承受高温高速气流的冲刷作用
(4)减摩、耐磨、减振性能 滑动或帮禁件是系绮螃和臀款嚮差石 对于金属复合材料,硬的陶瓷组分比金属基体更抗磨损。 连续纤维增强复合材料在磨损性能方面表现出各向异性,当 纤维平行于磨损表面,垂直于滑动方向时磨损率很高。 而陶瓷颗粒增强的铝合金具有优异的耐磨性。 有较裔根接约勿横精料含技梨照较紅维界面 对相同尺过的梁进行研究表明,铝合金梁需能停振动 需2.5s 合材料具有好的减振性能。 ■轻金属合金9秒 ■碳纤维复合材料2.5秒 不同材料的阻尼性能
（4）减摩、耐磨、减振性能 磨损或摩擦特性是系统性能，磨损机制与接触类型（滚动、 滑动等）、工作条件、环境、材料特性以及摩擦副材料有关。 对于金属复合材料，硬的陶瓷组分比金属基体更抗磨损。 连续纤维增强复合材料在磨损性能方面表现出各向异性，当 纤维平行于磨损表面，垂直于滑动方向时磨损率很高。 而陶瓷颗粒增强的铝合金具有优异的耐磨性。 复合材料有较高的自振频率。同时复合材料的基体纤维界面 有较大的吸收振动能量的能力，致使材料的振动阻尼较高。 对相同尺寸的梁进行研究表明，铝合金梁需9s才能停止振动， 而碳纤维／环氧复合材料的梁，只需2.5s就可停止振动，说明复 合材料具有好的减振性能。 不同材料的阻尼性能
5、其他特殊性能 破损安全性好。复合材料的破坏不像传统材料那 样突然发生,而是经历基体损伤、开裂、界面脱粘、纤维断 裂等一系列过程。当构件超载并有少量纤维断裂时,载荷 斕浃榮驴鍌枣鹈律褻舞柰皲约红维上去,这样,在 2).耐化学腐蚀性好。常见的玻璃纤维增强热固性树 脂基复合材料(俗称玻璃钢)一般都耐酸、稀碱、盐、有机 溶剂、海水的腐蚀。一般而宣,耐化 蚀性主要决定于基 体。玻璃纤维不耐氢氟酸等氟化物,生产适应氢氟酸等氟化 物的复合材料制品时,其制品中与介质接触的表面层的增强 玆料不频觜翻红时饱和聚酯或内纶红维(薄), 3).电性能好。树脂基复合材料是一种优良的电气绝 缘材料,用其制造仪表、电机及电器中的绝缘零部件,不但 可以提高电气设备的可靠性,而且能延长使用寿命,在高频 作用下仍能保持良好的介电性能,不反射电磁波(可以作为 隐身材料 波过性良好,目前广泛用作制造飞机、舰 艇和地面雷达章的结构材料
5、其他特殊性能 1）．破损安全性好。复合材料的破坏不像传统材料那 样突然发生，而是经历基体损伤、开裂、界面脱粘、纤维断 裂等一系列过程。当构件超载并有少量纤维断裂时，载荷会 通过基体的传递重新分配到未破坏的纤维上去，这样，在短 期内不至于使整个构件丧失承载能力。 2）．耐化学腐蚀性好。常见的玻璃纤维增强热固性树 脂基复合材料（俗称玻璃钢）一般都耐酸、稀碱、盐、有机 溶剂、海水的腐蚀。一般而言，耐化学腐蚀性主要决定于基 体。玻璃纤维不耐氢氟酸等氟化物，生产适应氢氟酸等氟化 物的复合材料制品时，其制品中与介质接触的表面层的增强 材料不能用玻璃纤维，可采用饱和聚酯或丙纶纤维（薄毡）， 基体亦须采用耐氢氟酸的树脂。 3）．电性能好。树脂基复合材料是一种优良的电气绝 缘材料，用其制造仪表、电机及电器中的绝缘零部件，不但 可以提高电气设备的可靠性，而且能延长使用寿命，在高频 作用下仍能保持良好的介电性能，不反射电磁波（可以作为 隐身材料），微波透过性良好，目前广泛用作制造飞机、舰 艇和地面雷达罩的结构材料
102复合材料的复合原则与机制 复合材料的性能高微观想_特性、形状体积 在对复合材料进行设计和性能预测以及性能分 材料的愛周写航制的一些基本理论,即复合 10.2.1颗粒增强原理 颗粒增强复合材料中主要承受载荷的是基体而 非颗粒。 从宏观上看,颗粒增强复合材料中的颗粒是随 机弥散分布在基体中的,这些弥散的质点阻碍基体 中的位错运动
10.2 复合材料的复合原则与机制 复合材料的性能与微观相的特性、形状、体积 分数、分散程度以及界面特性等有很大的关系。 在对复合材料进行设计和性能预测以及性能分 析时，需要用到复合材料的一些基本理论，即复合 材料的复合原则与机制。 10.2.1 颗粒增强原理 颗粒增强复合材料中主要承受载荷的是基体而 非颗粒。 从宏观上看，颗粒增强复合材料中的颗粒是随 机弥散分布在基体中的，这些弥散的质点阻碍基体 中的位错运动
如果质点是均匀分布的球形颗粒,直径为d,体积 分数为vp,则复合材料的屈服强度可用下式表示: g. b y=2d2y(-V) 式中Gm为基体的切变模量,b为柏氏矢量。可以 看出,弥散颗粒的尺寸越小,体积分数越大,强化效 果越好 颗粒增强的拉伸强度往往不是增强,而是降低的 当基体与颗粒无偶联时,可以认为颗粒最终与基体 完全脱离,颗粒占有的体积可看作孔洞,此时基体承 受全部载荷
式中Gm为基体的切变模量 ，b为柏氏矢量。可以 看出，弥散颗粒的尺寸越小，体积分数越大，强化效 果越好。 颗粒增强的拉伸强度往往不是增强，而是降低的。 当基体与颗粒无偶联时，可以认为颗粒最终与基体 完全脱离，颗粒占有的体积可看作孔洞，此时基体承 受全部载荷。 2 1 2 2 ( ) (1 ) 3 m y p p G b d V V = − （1） 如果质点是均匀分布的球形颗粒，直径为d，体积 分数为Vp，则复合材料的屈服强度可用下式表示：