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1、纤维复合材料及其制造方法沈燕高材101 051006122聚合物基复合材料 聚合物基复合材料聚合物基复合材料(PMC)是以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体,连续纤维为增强材料组合而成的。聚合物基体材料虽然强度低,但由于其粘接性能好,能把纤维牢固地粘接起来,同时还能使载荷均匀分布载荷均匀分布,并传递到纤维上去,并允许纤维承受压缩和剪切载荷。而纤纤维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体维的高强度、高模量的特性使它成为理想的承载体。纤维和基体之间的良好的结合,各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求,充分展示各自的优点,
2、并能实现最佳结构设计、具有许多优良特性。分类实用PMC通常按两种方式分类。一种以基体性质不同分为热固性树脂基复合材料和热塑性树脂基复合材料;另一种按增强剂类型及在复合材料中分布状态分类。如:玻璃纤维增强热固性塑料(俗称玻璃钢)、短切玻璃纤维增强热塑性塑料、碳纤维增强塑料、芳香族聚酰胺纤维增强塑料、碳化硅纤维增强塑料、矿物纤维增强塑料、石墨纤维增强塑料、木质纤维增强塑料等。这些聚合物基复合材料具有上述共同的特点,同时还有其本身的特殊性能。通常意义上的聚合物基复合材料一般就是指纤维增强塑料。性能特点性能特点比强度大,比模量大耐疲劳性能好减震性好工艺性好比强度大,比模量大比强度大,比模量大比强度和比
3、模量是度量材料承载能力的一个指标,比强度越高,同一零件的自重越小;比模量越高,零件的刚性越大。复合材料的比强度和比模量都比较大,例如碳纤维和环氧树脂组成的复合材料,其比强度是钢的七倍,比模量比钢大三倍。耐疲劳性能好耐疲劳性能好疲劳破坏是材料在变载荷作用下,由于裂纹的形成和扩展而形成的低应力破坏。聚合物复合材料疲劳破坏总是从纤维的薄弱环节开始,逐渐扩展到结合面上,破坏前有明显的预兆,而且纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展。大多数金属材料的疲劳强度极限是其抗拉强度的20-50,而碳纤维/聚酯复合材料的疲劳极限可为其抗拉强度的70-80。减振性好减振性好许多机器和设备如汽车、动力机械等的振动问题十分突
4、出,而复合材料的减振性能好。原因是纤维增强复合材料比模量大,则自振频率高,可避免产生共振而引起的早期破坏。另外纤维与界面吸振能力强,故振动阻尼性好,即便发生振动也会很快衰减。有很好的加工工艺性有很好的加工工艺性 连续纤维增强的聚合物基复合材料具有优良的工艺性能,可以通过手糊成型、缠绕成型和拉挤成型等复合材料特有的工艺方法制造制品。它能满足各种类型制品的制造需要,特别适合于大型制品、形状复杂、数量少制品的制造。聚合物基复合材料的制造方法 聚合物基复合材料的制造把复合材料的聚合物基复合材料的制造把复合材料的制造和产品的制造融合为一体。制造和产品的制造融合为一体。根据增强体和基体材料种类的不同,需根
5、据增强体和基体材料种类的不同,需要应用不同的制造工艺和方法。要应用不同的制造工艺和方法。根据基体材料不同分类:根据基体材料不同分类:热固性树脂复合材料的制造方法热固性树脂复合材料的制造方法:手糊成型法、喷射成:手糊成型法、喷射成型法、模压成型法、注射成型法、型法、模压成型法、注射成型法、RTM成型法成型法(注射成型法注射成型法)等。等。热塑性复合材料的制造方法:模压成型法、注射成型热塑性复合材料的制造方法:模压成型法、注射成型法、法、RTM成型法、真空热压成型法、缠绕成型法等。成型法、真空热压成型法、缠绕成型法等。模具准模具准备备树脂胶液树脂胶液配制配制增强材料增强材料准备准备涂脱模剂涂脱模剂
6、手糊成型手糊成型固化固化脱模脱模后处理后处理检验检验制品制品手糊成型工艺流手糊成型工艺流程程纤维增强材料和树脂胶纤维增强材料和树脂胶液在模具上铺覆成型,液在模具上铺覆成型,室温室温(或加热或加热)、无压、无压(或或低压低压)条件下固化,脱模条件下固化,脱模成制品的工艺方法。成制品的工艺方法。待浸树脂的增待浸树脂的增强材料强材料压实辊压实辊树脂树脂可选用胶衣可选用胶衣手糊成型示意图手糊成型示意图 胶衣是赋予复合材料制品表面的一胶衣是赋予复合材料制品表面的一层美观、耐化学品侵蚀、耐擦伤和层美观、耐化学品侵蚀、耐擦伤和耐老化等的对其起到保护作用的表耐老化等的对其起到保护作用的表面涂层。面涂层。优点优
7、点:(1)不受尺寸、形状的限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品不受尺寸、形状的限制,适宜尺寸大、批量小、形状复杂产品的生产;的生产;(2)设备简单、投资少、设备折旧费低,成本低;设备简单、投资少、设备折旧费低,成本低;(3)工艺简单;工艺简单;(4)可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;可在任意部位增补增强材料,易满足产品设计要求;(5)产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。产品树脂含量高,耐腐蚀性能好。(1)生产效率低,劳动强度大,劳动卫生条件差;生产效率低,劳动强度大,劳动卫生条件差;(2)产品质量不易控制,性能稳定性差;产品质量不易控制,性能稳定性差;(3)产品力学性能较低。产品力学性
8、能较低。缺点 为为改进改进手糊成型工艺而开发的一种半机械化成型工艺,是手糊成型工艺而开发的一种半机械化成型工艺,是手糊工艺的变手糊工艺的变形形。工艺流程工艺流程玻璃纤维无捻粗纱玻璃纤维无捻粗纱聚酯树脂聚酯树脂引发剂引发剂促进剂促进剂加热加热静态混合静态混合切割喷切割喷枪枪喷射成喷射成型型模具模具辊压辊压固化固化脱模脱模(1)生产效率比手糊法提高生产效率比手糊法提高24倍;倍;(2)利用粗纱代替织物,降低了材料成本;利用粗纱代替织物,降低了材料成本;(3)成型过程中无接缝,制品的整体性好;成型过程中无接缝,制品的整体性好;(4)减少了飞边、裁屑和剩余胶液的损耗;减少了飞边、裁屑和剩余胶液的损耗;
9、(5)可自由调节产品壁厚、纤维与树脂的比例及纤维可自由调节产品壁厚、纤维与树脂的比例及纤维的长度。的长度。(1)产品的均匀程度在很大程度上取决于操作工人的产品的均匀程度在很大程度上取决于操作工人的熟练程度;熟练程度;(2)树脂含量高,增强纤维短,制品的强度较低,耐树脂含量高,增强纤维短,制品的强度较低,耐温性能差;温性能差;(3)因过量喷涂而造成原材料损耗大;因过量喷涂而造成原材料损耗大;(4)阴模成型比阳模成型难度大,小型制品比大型制阴模成型比阳模成型难度大,小型制品比大型制品难度大;品难度大;(5)现场粉尘大,工作环境恶劣;现场粉尘大,工作环境恶劣;(6)初期投资比手糊成型大。初期投资比手
10、糊成型大。定义定义 将一定量的模压料放入金属对模中,将一定量的模压料放入金属对模中,在一定温度、压力作用下,固化成型制品在一定温度、压力作用下,固化成型制品的方法。的方法。加热加压的作加热加压的作用用 使模压料塑化、流动,充满空腔,使模压料塑化、流动,充满空腔,并使树脂发生固化反应。并使树脂发生固化反应。有较高的生产效率,适于大批量生产,制品尺寸精确,有较高的生产效率,适于大批量生产,制品尺寸精确,表面光洁,可以有两个精制表面,价格低廉,容易实现机表面光洁,可以有两个精制表面,价格低廉,容易实现机械化和自动化,多数结构复杂的制品可一次成型,无需有械化和自动化,多数结构复杂的制品可一次成型,无需
11、有损于制品性能的辅助加工,制品外观及尺寸的重复性好。损于制品性能的辅助加工,制品外观及尺寸的重复性好。压模的设计与制造较复杂,初次投资较高,压模的设计与制造较复杂,初次投资较高,制品尺寸受设备限制,一般只适于制备中、小制品尺寸受设备限制,一般只适于制备中、小型玻璃钢制品。型玻璃钢制品。层压工艺:层压工艺:将将浸浸有有或或涂涂有有树树脂脂的的片片材材层层叠叠,送送入入层层压压机机,在在加加热热加加压压条条件件下下,固固化化成成型型玻玻璃璃钢钢制品的一种成型工艺。制品的一种成型工艺。缠绕工艺:缠绕工艺:将将浸浸过过树树脂脂胶胶液液的的连连续续纤纤维维或或布布带带,按按照照一一定定规规律律缠缠绕绕到
12、到芯芯模模上上,然然后后固固化化脱脱模模成成为为复复合合材材料料制制品的工艺过程。品的工艺过程。决定产品形状的模具决定产品形状的模具绕线筒绕线筒张力控制器张力控制器预浸槽预浸槽小小车车吐丝嘴吐丝嘴芯模芯模基本纤维缠绕机基本纤维缠绕机基本纤维缠绕机基本纤维缠绕机缠绕工艺流程图缠绕工艺流程图浸胶浸胶胶纱纱锭胶纱纱锭张力控制张力控制固化固化打模喷漆打模喷漆脱模脱模芯模制造芯模制造胶液配制胶液配制纱团纱团集束集束烘干烘干络纱络纱加热粘流加热粘流纵、环向缠绕纵、环向缠绕张力控制张力控制纵、环向缠绕纵、环向缠绕成品成品湿湿法法缠缠绕绕成成型型工工艺艺干干法法缠缠绕绕成成型型工工艺艺干法缠绕干法缠绕 将预浸
13、纱带将预浸纱带(或预浸布或预浸布),在缠绕机上经,在缠绕机上经加热软化至粘流状态并缠绕到芯模上的成型加热软化至粘流状态并缠绕到芯模上的成型工艺过程。工艺过程。湿法缠绕湿法缠绕 将无捻粗纱将无捻粗纱(或布带或布带)经浸胶后直接缠绕到芯模上经浸胶后直接缠绕到芯模上的成型工艺过程。的成型工艺过程。半干法缠绕半干法缠绕 将无捻粗纱将无捻粗纱(或布带或布带)浸胶后,随即预烘干,然后浸胶后,随即预烘干,然后缠绕到芯模上的成型工艺方法。缠绕到芯模上的成型工艺方法。工工 艺艺 过过程:程:先将树脂和增强纤维制成粒料,然后再先将树脂和增强纤维制成粒料,然后再将粒料加入挤出机内,经塑化、挤出、冷却将粒料加入挤出机
14、内,经塑化、挤出、冷却定型而成制品。定型而成制品。1、能加工绝大多数热塑性复合材料及部分、能加工绝大多数热塑性复合材料及部分热固性复合材料;热固性复合材料;2、生产过程连续,自动化程度高;、生产过程连续,自动化程度高;3、工艺易掌握及产品质量稳定等。、工艺易掌握及产品质量稳定等。只能生产线型制只能生产线型制品品 注注射射成成型型适适用用于于热热塑塑性性和和热热固固性性复复合合材材料料,以以热热塑塑性性复复合合材材料料应用最广。应用最广。注射成型注射成型 将将粒粒状状或或粉粉状状的的纤纤维维树树脂脂混混合合料料从从注注射射机机的的料料斗斗送送入入机机筒筒内内,加加热热熔熔化化后后由由柱柱塞塞或或
15、螺螺杆杆加加压压,通通过过喷喷嘴嘴注注入入温温度度降降低低的的闭合模内闭合模内,经过冷却定型后,脱模得制品。,经过冷却定型后,脱模得制品。间歇式操作过程间歇式操作过程注射成型相对于模压成型的特点:注射成型相对于模压成型的特点:(1)成型周期短,物料的塑化在注射机内完成。成型周期短,物料的塑化在注射机内完成。(3)闭模成型,能提高产品精度,保证质量,减少后加工闭模成型,能提高产品精度,保证质量,减少后加工工作量。工作量。(4)可使形状复杂的产品一次成型,能防止模腔内嵌件变形或可使形状复杂的产品一次成型,能防止模腔内嵌件变形或位移。位移。(5)生产效率高,成本低。生产效率高,成本低。注射成型的缺点
16、:注射成型的缺点:(1)不适用于长纤维增强的产品,一般纤维长不适用于长纤维增强的产品,一般纤维长度小于度小于7mm(2)模具质量要求高模具质量要求高 注射过程中,物料在模内流动充模,玻璃注射过程中,物料在模内流动充模,玻璃纤维对模具磨损较大,模具必须采用硬度较高纤维对模具磨损较大,模具必须采用硬度较高的合金钢材料或模具表面经过硬化处理,故造的合金钢材料或模具表面经过硬化处理,故造价较贵。价较贵。注射成型工艺原理注射成型工艺原理(1)FRTP注射成型原理注射成型原理 增增强强粒粒料料在在注注射射机机的的料料筒筒内内加加热热熔熔化化至至粘粘流流态态,以以高高压压迅迅速速注注入入温温度度较较低低的的
17、闭闭合合模模内内,经经冷冷却却使使物物料料恢恢复复玻玻璃璃态态并并保保持持模模腔腔形状,然后开模取出制品。形状,然后开模取出制品。FRTP的注射成型过程主要产生物理变化的注射成型过程主要产生物理变化(2)FRP注射成型原理注射成型原理 FRP的注射成型过程是一个复杂的物理和化学过程的注射成型过程是一个复杂的物理和化学过程 注注射射料料在在加加热热过过程程中中温温度度升升高高,粘粘度度下下降降,但但随随着着时时间间的的延延长长,分分子子间间的的交交联联反反应应增增加加,粘粘度度又又会会上上升升。实实际际加加热热过过程程应应综综合考虑两种作用的影响。合考虑两种作用的影响。热热固固性性树树脂脂纤纤维
18、维混混合合料料加加热时粘度与时间变化关系热时粘度与时间变化关系加热时加热时间间粘粘度度AOB 预预浸浸渍渍料料加加入入料料筒筒,适适当当加加温温加加压压,当当物物料料运运动动到到喷喷嘴嘴时时,粘粘度度应应达达到到最最低低值值,并并被被迅迅速速注注入入模模腔腔。在在热热压压作作用用下下固固化化定定型型,然后开模取出制品。然后开模取出制品。FRP注射成型过程:注射成型过程:FRTP和和FRP的注射成型特点对比的注射成型特点对比(1)FRTP可以反复加热塑化,可以反复加热塑化,物料的熔融和硬化完全是物理变物料的熔融和硬化完全是物理变化;化;FRP加热固化后不能再塑化,加热固化后不能再塑化,固化过程为
19、不可逆反应。固化过程为不可逆反应。(2)FRTP受热时,物料由玻璃态变受热时,物料由玻璃态变为熔融的粘流态,料筒温度要分段为熔融的粘流态,料筒温度要分段控制,其塑化温度应高于粘流温度,控制,其塑化温度应高于粘流温度,但低于分解温度;但低于分解温度;FRP在料筒中加在料筒中加热时,树脂分子链发生运动,物料热时,树脂分子链发生运动,物料熔融,但接着会发生化学反应、放熔融,但接着会发生化学反应、放热,加速化学反应过程。因此,热,加速化学反应过程。因此,FRP注射成型的温度控制要比注射成型的温度控制要比FRTP严格得多。严格得多。(3)FRTP注注射射成成型型时时,料料筒筒温温度度必必须须高高于于模模
20、具具温温度度,物物料料在在模模腔腔内内冷冷却却时时会会引引起起体体积积收收缩缩,故故需需要要有有相相应应的的料料垫垫传传压压补补料料,FRP注注射射成成型型时时,料料筒筒温温度度低低于于模模具具温温度度,物物料料在在模模腔腔内内发发生生固固化化收收缩缩的的同同时时,也也发发生生热热膨膨胀胀,因因此此,充充模模后后不不需需要要补料。补料。作业:比较作业:比较FRTP和和FRP的注射成型各有哪些特点?的注射成型各有哪些特点?树脂传递模塑树脂传递模塑(Resin Transfer Molding,RTM)工艺过程:工艺过程:将将热热固固性性树树脂脂及及固固化化剂剂混混合合均均匀匀后后注注入入事事先先
21、铺铺有有玻玻璃璃纤纤维维增增强强材材料料的的密密封封模模内内,经经固固化化、脱脱模模制制得得制制品品的的过过程程称称为为树树脂脂传传递递模模塑塑,简简称称(RTM)。RTM成型工艺特点成型工艺特点a.设备投资少,用小吨位压机能生产大型制品设备投资少,用小吨位压机能生产大型制品(相对模压相对模压)。b.制品双面光滑,尺寸稳定,容易组合;制品双面光滑,尺寸稳定,容易组合;c.允许制品带有加强筋、镶嵌件和附着物,可设计性好,允许制品带有加强筋、镶嵌件和附着物,可设计性好,可局部加强,甚至生产泡沫夹层结构;可局部加强,甚至生产泡沫夹层结构;d.模具制作较方便模具制作较方便(相对模压相对模压);e.对树
22、脂和填料的适应性广;对树脂和填料的适应性广;f.生产周期短,劳动强度低,原材料损耗少;生产周期短,劳动强度低,原材料损耗少;g.产品后加工量少;产品后加工量少;h.环境污染小环境污染小(闭模,单体苯乙烯挥发少闭模,单体苯乙烯挥发少)。碳基复合材料碳基复合材料因此在航空、航天、核能及许多民用工业领域受到极大关注,近年来得以迅速发展和广泛应用。C/C(碳碳)复合材料是碳纤维增强碳基体特点:相对密度轻(理论密度为2.28cm3)高温下强度、模量高,断裂韧性良好耐磨性能优异,耐烧蚀好随温度升高强度不仅不降低反而升高主要工序主要工序坯体的预成形浸渍碳化致密化石墨化抗氧化涂层工艺过程1 1 碳纤维碳纤维和
23、基体的和基体的选择选择1.1 碳纤维的选择1.1.1 碳纤维的制备方法三种,?越少越好碱金属是碳的氧化催化剂?1.1.2 碳纤维的碱金属含量:1.1.3 表面处理表面处理碳纤维表面处理对碳纤维表面处理对CC复合材料的性能有着显著的影复合材料的性能有着显著的影响响,经过表面处理的石墨纤维M40与基体呋喃树脂的界面粘结强度,在碳化过程中由于两相断裂应变不同而在收缩过程中纤维受到剪切应力或被剪切断裂;同时基体收缩产生的裂纹在通过粘结界面时,纤维产生应力集中,严重时导致纤维断裂。C/C复合材料的强度下降未经表面处理的碳纤维,两相界面粘接薄弱,基体的收缩使两相界面脱粘,纤维不会损伤;当基体中裂纹传播到两
24、相界面时,薄弱界面层可缓冲裂纹传播速度或改变裂纹传播方向,或界面剥离,使碳纤维免受损伤,复合材料的强度高碳化时碳化时石墨化石墨化基体树脂碳经石墨化具有一定塑性的石墨化碳缓和或消除了集中的应力纤维免受损伤,强度得到提高裂纹支化1.2 1.2 基体基体树树脂的脂的选择选择1.2.1 基体树脂的特点:残碳率高、有粘性、流变性好、与碳纤维具有良好物理相容性等特点1.2.2 常用树脂基体呋喃树脂、酚醛树脂、糠酮树脂等热固性树脂 石油沥青、煤焦油沥青:石油沥青等的石墨化程度高,与碳纤维一样具有良好的物理相容性。go物理相容性 主要主要是指热膨胀系数和固化或碳化过程中的收缩行为酚醛树脂经碳化后转化为难石墨化
25、的玻璃碳,耐烧蚀性能优异;back液相浸渍和气相沉积的填孔和堵塞图解沥青与气孔壁有良好的润湿和粘接性,碳化后残留的碳向孔壁收缩,有利于第二次再浸渍和再碳化,树脂与孔壁粘接不良而自身粘接强,碳化后树脂碳与孔壁脱粘,自身成为一团而堵塞气孔,不利于再浸渍和密度的再提高。2 2 预预成形体成形体以多以多维编织为主主纤维含量高,但具有显著的各向异性和层间易剥离性3D排列中纤维含量比较少,但各向异性和层间剥离得到改善3 3 制制备备工工艺艺3.1.1 原理 易挥发的烃如甲烷、丙烷、苯和其它低相对分子质量碳化合物通过热解沉积在热的基体表面的孔隙中,以达到致密化目的3.1 化学气相沉积法化学气相沉积法 反应气
26、体通过层流向沉积衬底的边界层扩散;沉积衬底表面吸附反应气体,反应气体产生反应并形成固态产物和气体产物;所产生的气体产物解吸附,并沿一边界层区域扩散;产生的气体产物排出。3.1.2 CVD反应过程3.1.3 3.1.3 工工艺艺特点特点沉积碳易石墨化,与碳纤维的物理相容性好,所得CC复合材料结构致密,强度高。沉积碳直接沉积在碳纤维的孔壁的表面及丝束之间的孔隙里,有利于提高产品性能扩散与沉积速度对孔隙封闭影响示意图(a)沉积速度扩散速度 (b)扩散速度 沉积速度3.2 预成纱工艺:工艺简化,基体与纤维结合好3.3 3.3 自自烧结烧结性焦性焦烧结烧结法法以残碳率高的自烧结性焦为基体,不用粘结剂,工
27、艺不需致密化处理4 4 性能性能4.1 力学性能密度小,抗拉强度为300一3000MPa、抗拉模量为30一350GPa,比强度是钢的3倍左右,在2000以下强度不随温度的升高而下降,反而略有上升,模量则随温度的上升一致增加,这是任何材料所无法比拟的。耐疲劳性好4.2 4.2 热热物理性能物理性能C/C复合材料的热膨胀系数是金属材料的 110一15,并能在剧变的温度条件下保持相对的尺寸稳定,特别适用于温度变化特大的太空环境C/C复合材料的导热系数比较高比热比较大,但热膨胀系数和摩擦因数较小,是理想的高级制动刹车材料。c/c复合材料置于高温和快速加热的环境中,由于蒸发升华和可能的热化学氧化、其部分
28、表面可被烧蚀,但其表面的凹陷浅,良好地保留其外形,且烧蚀均匀而对称,碳的升华温度是3700,材料C/C苯乙烯尼龙、酚醛高硅氧/酚醛有效烧蚀热(kcal/kg)11000-14000173024904180不同树料的有效烧蚀热的比较4.3 4.3 化化学稳学稳定性定性常温下化学稳定性好,但耐热氧化性能差4.4 抗氧化防护涂层法添加抗氧化剂涂层法是在制备好的C/C材料上进行SiC、SiN或其它耐火材料的涂层,包括扩散法和化学气相沉积法等。第四节第四节 混杂纤维复合材料混杂纤维复合材料 定定义义混杂纤维复合材料是指两种或两种以上纤维混杂增强一种基体构成的复合材料重要意义:节约成本,通过采用便宜的玻璃
29、纤维取代昂贵的碳纤维来降低成本;通过对所用纤维及其体积含量的优化选择,从而达到较宽范围的物理和机械性能可以得到独特的单项或组合的性质,这是只用单一类型纤维所不易得到的。混杂纤维复合材料的结构形式a.层内混杂复合材料A型 由两种纤维按一定的混杂比均匀地分散在同一基体中而构成的复合材料。b层间混杂复合材料B型 由两种不同的单纤维复合材料层以不同的比例及方式交替地铺迭在一起所构成的复合材料。c.夹芯结构c型 通常是由一种普通纤维增强复合材料作为芯层(core),另一种高性能纤维增强复合材料作为表层(shell)所构成的复合材料。在力学分析中可以看成是一种结构。d层内层间混杂复合材料AB型 由A型和B
30、型两种结构形式迭加而成。e超混杂复合材料D型 由金属材料、各种单一复合材料(包括蜂窝夹芯、泡沫塑料夹芯等)所组成的复合材料。混混混混杂纤维复杂纤维复杂纤维复杂纤维复合材料的特性合材料的特性合材料的特性合材料的特性a冲击强度和断裂韧性显著提高b相对于高级单纤维复合材料 混杂纤维增强复合材料的成本明显降低c.提高疲劳强度d.改善刚度性能e.特殊的热膨胀性能预定热膨胀系数预定热膨胀系数零膨胀系数零膨胀系数避免热应力影响高精度设备功能复合材料生物体复合材料智能复合材料纳米复合材料其他复合材料功能复合材料 功能复合材料是指除具有良好的力学性能外,还同时具备某种其他特殊性能的复合材料。它一般是通过力学性能
31、与其他性能进行材料设计与复合,以期产生特殊功能。功能复合材料分类导电复合材料:主要是指复合型导电高分子材料,将主要是指复合型导电高分子材料,将聚合物与各种导电物质通过一定方式构成聚合物与各种导电物质通过一定方式构成。磁性复合材料:将各种磁粉与树脂集体均匀混合,经将各种磁粉与树脂集体均匀混合,经过压铸或者注射成型制得的一种磁性复合体。过压铸或者注射成型制得的一种磁性复合体。压电复合材料:一种换能材料,即给材料施加一定的一种换能材料,即给材料施加一定的外应力,材料相应产生一定电荷,反之,给材料施加一定电压,外应力,材料相应产生一定电荷,反之,给材料施加一定电压,材料产生变形。材料产生变形。摩擦功能复合材料含能复合材料隐身复合材料电磁屏蔽复合材料抗声纳复合材料抗X射线辐射复合材料生物体复合材料满足要求:化学性质稳定,不会因为与生物组织接触而发生变化生物适应性好,包括组织适应性和血液适应性,不产生排斥反应和凝血反应现象不显示毒性和过敏反应,无致癌性和抗原性不产生代谢异常在生物体内不产生劣化或分解实例介绍1、人工关节和人工骨 生体复合材料制造人工骨的例子很多,只要包括人工颅骨、面部骨骼、锁骨、腿骨等。2、齿科材料 3、抗血栓功能材料 4、其他