第第页什么是复合材料下一页什么是复合材料一绪言材料是高新技术发展和现代文明的物质基础材料科学一直是活跃的科学前沿材料是人类文明发展的里程碑历史上所谓石器青铜铁器时代就以材料作为时代标志材料是技术进步的关键没有半导体材料就不会有计算机没有耐高温高强低容重的结构材料就没有宇航事业美国国家关键技术委员会列定了项关键技术中材料占五项光电子材料金属与合金陶瓷材料高分子材料先进复合材料我国计划涵括的七大方面航天激光生物工程新材料能源信息自动化材料是其中之一材料的开发生产和应用对自然环境和人类社会的影响是无与

　　第 第 PAGE # 页 什么是复合材料 下一页 1 2 什么是复合材料 一．绪言 材料是高新技术发展和现代文明的物质基础，材料科学一直 是活跃的科学前沿。材料是人类文明发展的里程碑：历史上 所谓石器—青铜—铁器时代，开云 开云体育就以材料作为时代标志。材料 是技术进步的关键。没有半导体材料，就不会有计算机；没 有耐高温、高强、低容重的结构材料就没有宇航事业。美国 国家关键技术委员会列定了 21 项关键技术中材料占五项： 光电子材料、金属与合金、陶瓷材料、高分子材料、先进复 合材料。我国 863 计划涵括的七大方面：航天、激光、生物 工程、新材料、能源、信息、自动化。材料是其中之一。材 料的开发、生产和应用对自然环境和人类社会的影响是无与 伦比的。因此，开云 开云体育人们把能源—材料—信息作为现代文明的三 大支柱。 为什么材料，特别是高性能新材料受到世界各国如此重视， 得到迅速发展呢？主要有以下四点原因： （ 1）国际军事工业 激烈竞争，航空航天技术发展需要。下面举几个例子予以佐 证。例 1，宇宙飞船或卫星返回地面若不控制，外表温度可 达4000C。合金钢2019C也熔化了。目前没有任一种单一 材料可抵此温度。飞船宇宙飞行时，外壁温度为零下110C, 返回地面，高温冲击时间 30min，外壁温度为1250C。美国 航天飞机“哥伦比亚号”外表覆盖了可重复使用的聚合物 基复合材料隔热瓦片 30757 块，成功解决了难题。例 2，宇 宙飞行器上的雷达天线，称为“飞行器眼睛”。为降低信号 损失，对其尺寸稳定性有严格要求：变形小于万分之一，重 量轻强度高。 工作环境却非常严苛： 发射加速度冲击与振动， -200C?70C。高模量碳纤维/环氧树脂复合材料几乎为唯一 满足要求的材料。例 3,据计算，人造卫星减重 1kg，运载 火箭可减轻500kg。美国MX导弹发动机由碳纤维/环氧缠绕 壳体取代钛合金，射程由1千公里增至4千公里，CFWRF的比 重仅为合金钢的确 1/5。例 4，美国航天飞机采用了各种先 进复合材料： 发动机壳体硼纤维 / 环氧聚合物基复合材料 压力容器硼纤维 / 聚酰亚胺 后部机体碳纤维 / 聚酰亚胺 机体中央部分硼纤维 / 铝金属基复合材料 机头及主翼前缘碳 / 碳复合材料 哈尔滨飞机公司引进的法国海豚直升机， 碳纤维、 Kevlar 纤 维增强环氧先进复合材料用量占 70%以上。以上例子说明高 性能新材料、 聚合物基复合材料迅猛发展的第一个原因。 （2） 新技术的需要促进了新材料的发展。 （3）地球上金属资源与 化石能源越用越少，石油天燃气等本世纪末将用尽，开发与 节约能源为当务之急。据报导，全世界汽车每天用油约 300 万吨，约占世界产油总量的 30— 40%。采用陶瓷基复合材料 制造汽车发开云APP 开云官网入口动机，热效率提高 50%，可减重 20%，省油 30%。 碳纤维增强塑料汽车可省油 20%。再如 :一个年产 4．5 万吨 的人工合成橡胶厂就能抵上 45 万亩天然橡胶园。 （ 4）科学 技术的进步为新材料的发展提供了条件中国树脂在线。 材料的分类，新材料偏重于应用可分为：信息材料、能源材 料、功能高分子材料（如高效分离膜） 、新型金属材料（非 晶态金属、新合金等） 、先进复合材料等。从物质组成结构 上分为四大类：金属材料、无机非金属材料（陶瓷、玻璃、 水泥等）、高分子材料（包括三大合成材料：树脂、开云 开云体育橡胶、 纤维等）、复合材料。人们对材料的研究，总体归结为两大 方面：一是材料组成、结构与性能关系（即微观结构与宏观 性能的关系） 。二是设计、制造工艺与产品性能间的关系。 代表着结构材料发展趋势的树脂基复合材料脱颖而出，日益 发挥重要作用。 20 世纪以钢铁为主的时代经开云APP 开云官网入口过数十年发展， 正逐步演变为复合材料时代。

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