内容正文:
复合材料的制造
【学习目标】
1.回顾传统材料,了解复合材料的定义及优越性。
2.让自己了解材料发展的前沿,认识到复合是材料发展的必然趋势。
3.培养学生的分析比较、总结归纳,理论联系实际的能力。
【学习重难点】
1.复合材料的定义;
2.知道几种常见的复合的性能和应用。
【学习过程】
一、导入
科学技术是人类文明进步的基本推动力。20世纪的历史表明:科学技术的发展常常会超乎我们的想象,但科学技术的发展又离不开我们的想象。人类正面临着新科技革命的挑战。而新材料技术是技术的基础,它是文明大厦的基石,它包括对超导材料、高温材料、人工合成材料、陶瓷材料、非晶态材料、单晶材料、纤维材料、高性能材料等的开发和利用。
运动员在登山时用的保险绳、滑雪时用的滑雪板及钓鱼竿上的渔线等这些小巧、灵活而强度高的东西是用什么材料构成的呢?
(一)认识复合材料
1.材料科学的发展过程
材料科学的发展经历了天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料、复合材料这五个过程。
其中,无机非金属材料主要包括陶瓷材料、玻璃材料、无机非金属涂层材料等。此类材料一般耐高温、抗腐蚀,有些材料还有独特的光电特性。硅酸盐材料主要指水泥、玻璃、陶瓷等,是传统的无机非金属材料。而半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等是新型无机非金属材料。
2.复合材料的定义及组成
复合材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的。
复合材料由两部分组成,一部分称为基体,在复合材料中起黏结作用;另一部分称为增强体,在复合材料中起骨架作用。
3.复合材料的分类
按基体分类,可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
按增强体分,可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。
发展较快、应用较广的是纤维做增强体的复合材料。
4.复合材料的特点
单一材料的优缺点如下:
材料
实例
优点
缺点
金属材料
钢铁
硬度大、机械性能好
易被腐蚀
无机非金属材料
普通玻璃
性质稳定、熔点高
易破碎
有机合成材料
塑料
强度大、电绝缘,良好的热塑性、热固性
易燃烧、易老化,废弃后不易分解
复合材料既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了优于原材料的特性。单一材料的缺点都可以通过复合的方法予以改善和克服。
(二)形形色色的复合材料
1.生产、生活中的复合材料
(1)玻