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复合材料分类

日期:2016-04-09 17:21 关注:

材料的复合化是材料发展的必然趋势之一,耐磨材料亦是如此。古代就出现了原始型的复合材料,如用草茎和泥土做成的建筑材料等。19世纪末复合材料开始进人工业化生产,20世纪60年代由于高技术的发展,对材料性能的要求日益提高,单质材料很难满足性能的综合要求。复合材料因具有可设计性的特点,越来越受到各工业领域的重视,因而发展很快,开发出了许多性能优良的先进复合材料。
复合材料包含的种类、品种很多,本章在简单介绍复合材料基本知识的基础上,仅介绍在磨料磨损领域开发应用的复合材料及其相关的研究、应用情况。

复合材料槪述

复合材料是由两种或两种以上的异质、异形、异性的材料复合形成的新型材料,一般由基体组元与增强体或功能组元所组成。复合材料可经设计,即通过对原材料的选择、各组分的分布设计和工艺条件的保证等,使原组分材料优点互补,因而呈现了出色的综合性能。

复合材料的分类

复合材料按用途可分为结构复合材料和功能复合材料。目前,结构复合材料占绝大多数,而用于磨料磨损领域的复合材料亦厲于结构复合材料之列。结构复合材料基本上由增强体与基体组成,增强体承担结构使用中的各种载荷(如磨料磨损中用于抵抗磨损),基体则起到粘结增强体予以赋形,并传递应力和保证强韧性的作用。复合材料所用的基体主要是有机聚合物,也有少量金属、陶瓷、水泥及碳(石墨),而用于磨料磨损场合的复合材料基体主要还是金属。
结构复合材料可以按基体来分类,在某些情况下也可以按增强体形状来分类,这种分类适合于各种基体。

基体分类

1、聚合物基复合材料:热固性树脂基、热塑性树脂基、橡胶基
2、金属基复合材料:轻金属基、高熔点金属基、金属间化合物基
3、陶瓷基复合材料:高温陶瓷基、玻璃陶瓷基
4、碳基复合材料
5、水泥基复合材料

增强体形状分类

1、纤维增强复合材料
连续纤维复合材料:单向纤维、二维织物、三维织物
不连续纤维复合材料:短切纤维、晶须
2、颗粒增强复合材料:毫米尺度颗粒、微米尺度颗粒、纳米尺度颗粒
3、片材增强复合材料:人工片状物、天然片状物
4、层叠式复合材料

增强体是结构复合材料的关键组分,在复合材料中起着增加强度、改善性能的作用。增强体按来源区分有天然与人造两类,但天然增强体已很少用;按形态区分有颗粒状、纤维状、片状、立体编织物等,而用于耐磨材料的复合材料增强体通常为颗粒状。

 

按类型分类