第2章增强材料 增强材料:在复合材料中,能提高基体材料机械强度、 弹性模量等力学性能的材料。 增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量,而且 ●能降低收缩率,提高热变形温度,并在热、电、磁等方面 ●赋予复合材料新的性能 增强材料种类 物理形态:红状、片状、颗粒状增强材料等 玻璃纤维、碳纤维、 石墨纤维、硼纤维、 芳纶纤维等
第2章 增强材料 增强材料:在复合材料中,能提高基体材料机械强度、 弹性模量等力学性能的材料。 增强材料不仅能提高复合材料的强度和弹性模量,而且 能降低收缩率,提高热变形温度,并在热、电、磁等方面 赋予复合材料新的性能 增强材料种类 物理形态:纤维状、片状、颗粒状增强材料等 玻璃纤维、碳纤维、 石墨纤维、硼纤维、 芳纶纤维等
表1几种常见材料的力学性能 材料 比强度,MPa 比弹性模量,MPa 木材 215.6 18620 碳钢 176.4 24500 高强度铝 205.8 24580 CF(玻璃纤维)/环氧 607.6 23520 BF(硼纤维)/环氧 607.6 98000 AF(芳纶纤维)/环氧 842.8 49000 CF(碳纤维T)/环氧 1274.0 88200 CF(碳纤维HM)/环氧 784.0 156800
纤维增强是提高聚合物力学性能的重要手段。 在纤维增强复合材料中,纤维是材料主要承载 组分,其增强效果主要取决于纤维的特征、纤 维与基体间的结合强度、纤维的体积分数、尺 寸和分布
纤维增强是提高聚合物力学性能的重要手段。 ⚫ 在纤维增强复合材料中,纤维是材料主要承载 组分,其增强效果主要取决于纤维的特征、纤 维与基体间的结合强度、纤维的体积分数、尺 寸和分布
纤维的种类和性能 玻璃纤维 1、玻璃纤维:用量最大、 价格最便宜。 2、碳纤维:化学性能与碳 碳纤维 相似。 3、硼纤维: 耐高温、 强度 弹性模高。 4、金属纤维:成丝容易、 弹性模量高。 SiC纤维 5、陶瓷纤维:用于高温、 高强复合材料
1、玻璃纤维:用量最大、 价格最便宜。 2、碳纤维:化学性能与碳 相似。 3、硼纤维:耐高温、强度、 弹性模高。 4、金属纤维:成丝容易、 弹性模量高。 5、陶瓷纤维:用于高温、 高强复合材料。 玻璃纤维 碳纤维 SiC纤维 纤维的种类和性能
6、芳香族聚酰胺纤维: 强度、 芳纶纤 弹性模量高,耐热。 7、聚之烯纤维:韧性极好, 密度非常小。 8、晶须:是直径小于30μm, 长度只有几毫米的针状单晶 体,断面呈多角形,是一种 高强度材料。 分为金属晶须和陶瓷晶须。 金属晶须中,Fe晶须已投入 生产。工业生产的陶瓷晶须 主要是SiC晶须。 SiC晶须3920KU2
6、芳香族聚酰胺纤维: 强度、 弹性模量高,耐热。 7、聚乙烯纤维: 韧性极好, 密度非常小 。 8、晶须:是直径小于30m, 长度只有几毫米的针状单晶 体,断面呈多角形, 是一种 高强度材料。 分为金属晶须和陶瓷晶须。 金属晶须中, Fe晶须已投入 生产。工业生产的陶瓷晶须 主要是SiC晶须。 SiC晶须