考點：復合材料

（一）復合材料組成、分類和特點

復合材料中至少包括基體相和增強相兩大類。基體相可以由樹脂、金屬和陶瓷等構成。基體相起粘結、保護增強相并把外加荷載造成的應力傳遞到增強相上去的作用，增強相是主要承載相，并起著提高強度（或韌性）的作用。工程上開發應用較多的是纖維增強復合材料。 

復合材料的分類

（1）按基體材料類型可分為樹脂基、無機非金屬材料基和金屬基復合材料三大類

（2）按增強體類型可分為顆粒增強型、纖維增強型和板狀增強型復合材料三大類。

（4）按增強纖維類型分為碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料、

復合纖維復合材料和混雜纖維復合材料等。

復合材料特性具體表現在： 

（1）高比強度和高比模量。

（2）耐疲勞性高。

（3）抗斷裂能力強。

（4）減振性能好。

（5）高溫性能好，抗蠕變能力強。碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷復合，在空氣中能耐1200～1400℃高溫，要比所有超高溫合金的耐熱性高出100℃以上。 

（6）耐腐蝕性好。如玻璃纖維增強酚醛樹脂復合材料，在含氯離子的酸性介質中能長期使用，可用來制造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、泵、閥、容器和攪拌器等設備。

（7）較優良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性。

（二）復合材料基體

常用的熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。

通用型主要品種有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。工程型則可作為結構材料使用，通常在特殊的環境中使用。一般具有優良的機械性能、耐磨性能、尺寸穩定性、耐熱性能和耐腐蝕性能。主要品種有聚酰胺、聚甲醛和聚苯醚等。

（三）復合材料增強體

在纖維增強體中，玻璃纖維是應用最為廣泛的增強體。 

（四）復合材料應用

（1）玻璃纖維增強聚酰胺復合材料可制造軸承、軸承架和齒輪等精密機械零件，還可以制造電工部件等。玻璃纖維增強聚丙烯復合材料可用來制造干燥器殼體等。

（2）碳纖維增強酚醛樹脂-聚四氟乙烯復合材料，常用作各種機器中的齒輪、軸承等受載磨損零件，活塞、密封圈等受摩擦件，也用作化工零件和容器等。碳纖維復合材料用于熱核反應裝置中。

（3）石墨纖維增強鋁基復合材料，制作渦輪發動機壓氣葉片。

（4）合金纖維增強的鎳基合金，用于制造渦輪葉片。

（5）顆粒增強的鋁基復合材料，制造的發動機活塞。

（6）塑料-鋼復合材料。主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復合而成，其性能如下：

1）化學穩定性好，耐酸、堿、油及醇類侵蝕，耐水性好；

2）塑料與鋼材間的剝離強度≥20MPa；

3）深沖加工時不剝離，冷彎120°不分離開裂（d=0）；

4）絕緣性能和耐磨性能良好；

5）具有低碳鋼的冷加工性能；

6）在-10～60℃之間可長期使用，短時間使用可耐120℃。

（7）塑料-青銅-鋼材三層復合材料。低碳鋼為基體，青銅為中間層，塑料為表層。適用于尺寸精度要求高、無油或少油潤滑的軸承、墊片、球座、渦輪葉片軸承、各種機車車輛和礦山機械軸承等。  

（8）塑料-鋁合金。耐壓、抗破裂性能好、質量輕，具有一定的彈性、耐溫性能好、防紫外線、抗熱老化能力強、耐腐蝕性優異，常溫下不溶于任何溶劑，且隔氧、隔磁、抗靜電、抗音頻干擾。

經典習題

【單項選擇題】復合材料與普通材料相比，不符合其表現的是(    )。

A. 耐疲勞性差

B.抗斷裂能力強

C.減振性能好

D. 高溫性能好