高一化學(xué)：上冊第四章復(fù)合材料知識點(diǎn)3
第四章聚合物基復(fù)合材料
1、環(huán)氧樹脂：是—種分子中含有兩個或兩個以上活性環(huán)氧基團(tuán)的高分子化合物。粘附力強(qiáng)(樹脂中含有極性的醚鍵和羥基酸、堿對固化反應(yīng)起促進(jìn)作用)、已固化的樹脂有良好的壓縮性能，良好的耐水、耐化學(xué)介質(zhì)和耐燒蝕性能，良好的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。
2、聚酰亞胺樹脂PI：是一類耐高溫樹脂，它通常有熱固性(不熔性)和熱塑性兩類。
3、聚酯樹脂與環(huán)氧、酚醛樹脂相比：
①工藝性良好，室溫下固化，常壓下成型，工藝裝置簡單;
②聚酯樹脂固化后綜合性能良好，力學(xué)性能不如酚醛樹脂或環(huán)氧樹脂;
③固化過程中無揮發(fā)物逸出，制品的致密性好;
④價格比環(huán)氧樹脂低得多，只比酚醛樹脂略貴一些;
⑤不飽和聚酯樹脂的缺點(diǎn)是固化時體積收縮率大、耐熱性差等，主要用于一般民用工業(yè)和生活用品中。
4、聚合物原材料設(shè)計選擇原則：
①比強(qiáng)度、比剛度高原則，
②材料與結(jié)構(gòu)的使用環(huán)境相適應(yīng)的原則，
③滿足結(jié)構(gòu)特殊性要求的原則，
④滿足工藝性要求的原則，
⑤成本低、效益高的原則。
5、RTM成型法：是一種樹脂注入成型法。
制造工藝主要分五步：
①增強(qiáng)纖維的預(yù)成型片材的制作;
②將纖維的預(yù)成型片材鋪設(shè)在模型中;
③給模型加壓，使鋪設(shè)的纖維的預(yù)成型片材在模型內(nèi)按產(chǎn)品形狀預(yù)成型;
④利用低壓將樹脂注入模型，使樹脂均勻地滲透到纖維的預(yù)成型片材中;
⑤在模型內(nèi)加熱固化。
RTM優(yōu)點(diǎn)：成本低，質(zhì)量高，產(chǎn)品尺寸形狀穩(wěn)定，可以適應(yīng)多種固化樹脂和熱塑性樹脂，也可以兩種以上的不同增強(qiáng)纖維的組合復(fù)合材料的成型，還可以適應(yīng)多種二維編織和三維編制的復(fù)合材料制品的成型。
第五章金屬基復(fù)合材料的制造方法
1、固態(tài)法：是指在金屬基復(fù)合材料中基體處于固態(tài)下制造金屬基復(fù)合材料的方法;包括：
1)粉末冶金法：是用于制備與成型非連續(xù)增強(qiáng)型金屬基復(fù)合材料的一種傳統(tǒng)的固態(tài)工藝法。它既可適用于連續(xù)、長纖維增強(qiáng).又可用于短纖維、顆�；蚓ы氃鰪�(qiáng)的金屬基復(fù)合材料。
優(yōu)點(diǎn)：
①增強(qiáng)材料與基體金屬粉末以任何比例混合;
②對增強(qiáng)材料與基體互相濕潤的要求不高，使顆粒或晶須均勻分布在金屬基復(fù)合材料的基體中;
③采用熱等靜壓工藝時，一般不會產(chǎn)生偏聚等缺陷;
④可進(jìn)行二次加工，得到所需形狀的復(fù)合材料部件的毛坯。
缺點(diǎn)：
①工藝過程比較復(fù)雜;
②制備鋁基復(fù)合材料時，防止鋁粉爆炸。
2)固態(tài)擴(kuò)散結(jié)合法：是將固態(tài)的纖維與金屬適當(dāng)?shù)亟M合，在加壓、加熱條件下使它們相互擴(kuò)散結(jié)合成復(fù)合材料的方法。包括熱壓擴(kuò)散法、熱等靜壓法、熱軋法、熱拉和熱擠壓。
其中熱壓擴(kuò)散法三個關(guān)鍵步驟：
①纖維的排布;
②復(fù)合材料的疊合和真空封裝;
③熱壓(最關(guān)鍵)。為了保證性能符合要求，熱壓過程中要控制好熱壓工藝參數(shù)(熱壓溫度、壓力和時間)。
2、液態(tài)法：是指在金屬基復(fù)合材料的制造過程中，金屬基體處于熔融狀態(tài)下與固體增強(qiáng)物復(fù)合的方法。包括鑄造法、熔鑄復(fù)合法、熔融金屬浸滲法、真空壓力、浸漬法、噴射沉積法。與固態(tài)法相比，液態(tài)法的工藝及設(shè)備相對簡便易行;
1)鑄造法包括高壓凝固鑄造法、真空吸鑄法、攪拌鑄造法、壓力鑄造法。
壓力鑄造法：指在壓力的作用下，將液態(tài)或半液態(tài)金屬基復(fù)合材料(或金屬)以一定速度充填壓鑄模型腔或增強(qiáng)材料預(yù)制體的空隙中，在壓力下快速凝固成型而制備金屬基復(fù)合材料，包括澆入、加壓、固化和頂出。
2)噴射沉積法：是一種將金屬熔體與增強(qiáng)顆粒在惰性氣體的推動下，通過快速凝固制備顆粒增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料的方法。
第六章陶瓷基復(fù)合材料
1、陶瓷基體的分類(按組成化合物的元素)
氧化物陶瓷基體：氧化鋁陶瓷基體，氧化鋯陶瓷基體，莫來石陶瓷基體
碳化物陶瓷基體：碳化硅陶瓷基體，碳化硼陶瓷基體
氮化物陶瓷基體：氮化硅陶瓷基體，氮化硼陶瓷基體
2、陶瓷基復(fù)合材料存在的界面：
①機(jī)械結(jié)合，
②溶解和潤濕結(jié)合，
③反應(yīng)結(jié)合，
④混合結(jié)合。
3、陶瓷基復(fù)合材料成型加工技術(shù)
1)熱壓燒結(jié)成型法(常用)：松使散的或成型的陶瓷基復(fù)合材料混合物在高溫下，通過外加的壓力縱向(單軸)加壓使其致密化的成型方法。
熱壓燒結(jié)法主要工藝流程：纖維處理→料漿浸滲→纏繞成布→制作預(yù)制片→層疊成型→熱壓燒結(jié)
該方法的優(yōu)點(diǎn)：
①與無壓燒結(jié)相比，能降低燒結(jié)溫度，延長保濕時間，得到較細(xì)的晶粒;
②獲得高致密度，高性能的復(fù)合材料;
③材料性能重復(fù)性好，使用可靠，控制熱壓模具的尺寸精度可以減少材料的加工余量;
該方法的缺點(diǎn)：
①只能制作形狀簡單的零件;
②模具的消耗大，一次只能單件或者少件燒結(jié)，成本較高;
③由于熱壓力的方向性，材料性能有方向性，垂直于熱壓方向的強(qiáng)度往往比平行于熱壓方向的強(qiáng)度要大一些。
2)直接氧化法：由液態(tài)浸漬法演變而來，利用熔融金屬直接與氧化反應(yīng)制備陶瓷錦復(fù)合材料的工藝方法，在融化金屬的表面形成所需的反應(yīng)產(chǎn)物。
3)高聚物先驅(qū)體熱解成型法(又稱熱解法)：通過對高聚物先驅(qū)體進(jìn)行熱解，直接獲取塊體陶瓷材料的方法。
4)化學(xué)氣相沉積成型法(CVD法)：使用化學(xué)氣相沉積技術(shù)，在顆粒，纖維，晶須及其他具有開口氣孔的增強(qiáng)骨架上沉積所需陶瓷基質(zhì)制備陶瓷基復(fù)合材料。
第七章水泥基復(fù)合材料
1、水泥基復(fù)合材料分類：纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料;聚合物混凝土復(fù)合材料(聚合物混凝土、聚合物浸漬混凝土、聚合物改性混凝土);
2、聚合物浸漬混凝土：是一種用單體浸漬混凝土表層的空隙，并經(jīng)處理而成一整體的有機(jī)—無機(jī)復(fù)合的新型材料;(聚合物功能：黏結(jié)和填充砼中空隙和裂縫;浸漬液功能：
①對裂縫的黏結(jié)作用消除裂隙尖端的應(yīng)力集中;
②增加砼密實性;③形成一個連續(xù)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu);)
3、聚合物改性混凝土：將聚合物乳液摻入新拌混凝土中，可使混凝土的性能得到明顯的改善的材料。
(責(zé)任編輯：康彥林)
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