复合材料概论课件王国荣第二章复合材料的基体材料

复合材料概论课件-王国荣-第二章复合材料的基体材料•基体材料的种类•基体材料的主要功能•基体材料的特性•基体材料的选择原则目录•基体材料的最新发展contents01基体材料的种类树脂基体定义树脂基体是复合材料中起到粘结和支撑作用的材料，通常由有机高分子化合物组成特性具有较好的粘附性、柔韧性、绝缘性和化学稳定性，能够满足不同环境和用途的需求应用广泛应用于航空航天、汽车、船舶、建筑和体育器材等领域金属基体010203定义特性应用金属基体是由金属或合金组成的具有较高的强度和刚度，良好的主要用于制造承受重载荷和高温基体材料，具有良好的导热、导耐磨性和耐腐蚀性，但重量较大环境的结构件和功能件，如航空电和力学性能发动机叶片、汽车零部件等陶瓷基体010203定义特性应用陶瓷基体是由无机非金属具有优良的耐高温、耐腐主要用于制造高温、高强材料组成的基体材料，具蚀和抗氧化性能，但脆性度、高硬度的零部件，如有较高的硬度和耐磨性较大、易碎燃气涡轮发动机叶片、切削工具等02基体材料的主要功能承载作用基体材料在复合材料中起着承载作用，即承受载荷和传递载荷它能够将外部施加的力传递到增强材料上，并确保整体结构的稳定性基体材料的承载能力决定了复合材料的机械性能和强度基体材料的承载能力还与其粘弹性有关粘弹性是指材料在受到外力作用时发生的形变以及形变随时间变化的现象基体材料的粘弹性能够吸收外部能量，减少应力集中，提高复合材料的抗冲击性能传递作用基体材料在复合材料中起着传递作用，即将增强材料之间的载荷传递到各个部分基体材料能够将增强材料之间的剪切力和正应力传递到整个复合材料中，确保整体性能的均匀性基体材料的传递作用还体现在其与增强材料的界面粘结性上良好的界面粘结性能够确保载荷在增强材料与基体材料之间传递的顺畅性，从而提高复合材料的整体性能增韧增强作用基体材料在复合材料中起着增韧增强作用，即提高复合材料的韧性和强度基体材料能够通过自身的变形和断裂行为吸收外部能量，减少应力集中，延缓裂纹扩展，从而提高复合材料的抗冲击性能和疲劳寿命基体材料的增韧增强作用还与其与增强材料的相互作用有关通过优化基体材料的组成和结构，可以进一步提高复合材料的韧性和强度，以满足不同应用场景的需求03基体材料的特性物理特性弹性模量基体材料的弹性模量决定了复合材料的刚性一般来说，弹性模量越高，复合材料的刚性越好常见的基体材料如环氧树脂、聚酯等具有较高的弹性模量，因此适用于需要高刚性、低形变的应用场景抗拉强度与抗压强度基体材料的抗拉和抗压强度对复合材料的机械性能有重要影响这些强度决定了复合材料在承受外力作用时的承载能力和耐久性选择具有较高抗拉和抗压强度的基体材料，可以提升复合材料的整体性能化学特性耐腐蚀性基体材料的化学稳定性决定了复合材料的耐腐蚀性能在接触腐蚀性环境时，基体材料应能抵抗化学侵蚀，保持复合材料的完整性例如，聚合物基体材料如环氧树脂、聚酯等具有良好的耐腐蚀性，适用于各种腐蚀环境抗氧化性基体材料在高温或长时间使用过程中应具有良好的抗氧化性能，以防止氧化降解对复合材料性能的影响抗氧化性能取决于基体材料的化学结构和添加剂的选择加工特性流变性固化特性基体材料的流变性决定了复合材料的可基体材料的固化特性决定了复合材料的制加工性良好的流变性使得基体材料在作工艺和性能了解和控制固化反应的条加工过程中具有良好的流动性、浸润性VS件（如温度、压力、时间等）以及固化产和填充性，有助于形成结构均匀、性能物的性能，对于获得高质量的复合材料至优异的复合材料了解和控制基体材料关重要根据应用需求选择具有适当固化的流变性是实现复合材料良好加工的关特性的基体材料，可以优化复合材料的制键备工艺和最终性能04基体材料的选择原则匹配性原则基体材料应与增强材料在物理、基体材料的热膨胀系数应与增强基体材料的弹性模量应与增强材化学性质上相匹配，以确保复合材料相匹配，以减少因温度变化料相匹配，以保证复合材料的刚材料的整体性能和稳定性引起的内应力，防止材料开裂或度和强度变形适应性原则基体材料应具有良好的浸润性和流变性，以便能1够均匀地分散和包裹增强材料基体材料应与增强材料的表面张力相匹配，以确2保两者之间的良好粘附力基体材料应具有足够的化学稳定性，以抵抗环境3因素（如氧气、水汽、化学介质等）的侵蚀，保持复合材料的长期性能经济性原则在满足性能要求的前提下，应优先选择成本较低的基体材料，以降低复合材料的制造成本基体材料的可获得性和可加工性也是重要的经济因素，选择广泛可用的材料可以降低采购成本和加工难度考虑基体材料的可回收性和再生性，有助于减少资源消耗和环境污染，降低生产成本05基体材料的最新发展高性能基体材料的研发高强度基体材料01通过增强纤维和纳米填料，提高基体材料的强度和刚性，以满足高端领域的需求高温基体材料02研究和发展能在高温环境下保持稳定性能的基体材料，扩展复合材料的应用范围超轻质基体材料03通过特殊的制备工艺和技术，制备出超轻质的基体材料，用于航空航天、汽车等轻量化需求领域环保型基体材料的开发可降解基体材料研究和发展能在自然环境中降解的基体材料，降低对环境的污染和负担低挥发性有机化合物VOC基体材料减少基体材料在生产过程中的挥发性有机化合物排放，降低对环境和人体健康的危害循环利用基体材料实现基体材料的循环利用，提高资源的利用率，降低对自然资源的消耗智能型基体材料的研究形状记忆基体材料智能响应基体材料具有形状记忆功能的基体材料，能够在特定条基体材料能够对外部刺激（如温度、湿度、光、件下恢复原始形状电等）做出智能响应，改变其性能或形状生物相容性基体材料用于生物医学领域，与人体具有良好的相容性，能够实现与生物体的相互作用和融合THANKS FORWATCHING感谢您的观看。