复合材料在工业设计中的应用.ppt

复合材料在工业设计中的应用;什么是复合材料;按其结构特点分为： ①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。 ②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。 ③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。 ④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。 ;◆复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。 ◆金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。 ◆非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。 ◆增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。;②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性，可减振和降低噪声、抗疲劳性能好，损伤后易修理，便于整体成形，故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。 ③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料，可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。 ④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性，可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性，生物环境下稳定性好，也用作生物医学材料。此外，复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。 ;纳米介绍;②、纳米体系尺寸上限以上为宏观领域，尺寸下限以下为微 观领域。其中，宏观领域以宏观物体作为研究对象，理论基础是 经典力学和电磁学；微观领域则以分子、原子作为研究对象，理 论基础是量子力学和相对论。 ③、显然，纳米体系领域需要用全新的理论为理论基础。即 形成纳米科学。 纳米晶体材料 纳米非晶体材料 纳米材料 纳米相颗粒材料，以及 纳米复合材料 纳米科学 纳米结构材料 （内容上） 纳米技术：在纳米尺寸范围内对物质的加工、分 析、表征、利用等相关技术。 ;纳米复合材料; 高分子纳米复合材料的研究和应用是始自上世纪80年代，日本丰田中央研究院在此方面作出了开拓性的贡献。最早用于丰田车内部件的尼龙6纳米复合材料，但是由于价格的原因很快被放弃了。 通用汽车公司在其2002年的两款新车GMC Safari和Chevrolet Astro 上采用了一种全新的材料—聚丙烯/膨润土纳米复合材料—制备的脚踏板（step-assist），这项技术创新获得了国际塑料工程师协会的大奖，对整个高分子纳米复合材料的发展有里程碑的意义。它标志着经过十几年的研究与开发，高分子纳米复合材料开始进入大规模商业化应用的阶段。 2001年在加拿大举行的Polymer Nanocomposites会议预测，到2020年Polymer Nanocomposites的规模将达到年产量3000万吨、价值650亿美元，而高分子/层状硅酸盐纳米复合材料将占据主要的市场份额。 ;主要应用领域;扩胸四管拉力器;高科技碳纳米管应用于风机叶片;采用最新科技的纳米材料复合而成，选用进口高档乳液，辅以进口高档 助剂，中等弹性的漆膜能遮盖墙面的细微裂缝及抗水浆泥砂墙面开裂。能防止外界水渗透对混凝土及水泥墙面的 腐蚀，能调整墙面的粗糙度，具有遮盖墙面