考点：复合材料

（一）复合材料组成、分类和特点

复合材料中至少包括基体相和增强相两大类。基体相可以由树脂、金属和陶瓷等构成。基体相起粘结、保护增强相并把外加荷载造成的应力传递到增强相上去的作用，增强相是主要承载相，并起着提高强度（或韧性）的作用。工程上开发应用较多的是纤维增强复合材料。 

复合材料的分类

（1）按基体材料类型可分为树脂基、无机非金属材料基和金属基复合材料三大类

（2）按增强体类型可分为颗粒增强型、纤维增强型和板状增强型复合材料三大类。

（4）按增强纤维类型分为碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料、有机纤维复合材料、

复合纤维复合材料和混杂纤维复合材料等。

复合材料特性具体表现在： 

（1）高比强度和高比模量。

（2）耐疲劳性高。

（3）抗断裂能力强。

（4）减振性能好。

（5）高温性能好，抗蠕变能力强。碳化硅纤维、氧化铝纤维与陶瓷复合，在空气中能耐1200～1400℃高温，要比所有超高温合金的耐热性高出100℃以上。 

（6）耐腐蚀性好。如玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料，在含氯离子的酸性介质中能长期使用，可用来制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀、容器和搅拌器等设备。

（7）较优良的减摩性、耐磨性、自润滑性和耐蚀性。

（二）复合材料基体

常用的热塑性树脂主要有通用型和工程型树脂两类。

通用型主要品种有聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯和聚苯乙烯等。工程型则可作为结构材料使用，通常在特殊的环境中使用。一般具有优良的机械性能、耐磨性能、尺寸稳定性、耐热性能和耐腐蚀性能。主要品种有聚酰胺、聚甲醛和聚苯醚等。

（三）复合材料增强体

在纤维增强体中，玻璃纤维是应用最为广泛的增强体。 

（四）复合材料应用

（1）玻璃纤维增强聚酰胺复合材料可制造轴承、轴承架和齿轮等精密机械零件，还可以制造电工部件等。玻璃纤维增强聚丙烯复合材料可用来制造干燥器壳体等。

（2）碳纤维增强酚醛树脂-聚四氟乙烯复合材料，常用作各种机器中的齿轮、轴承等受载磨损零件，活塞、密封圈等受摩擦件，也用作化工零件和容器等。碳纤维复合材料用于热核反应装置中。

（3）石墨纤维增强铝基复合材料，制作涡轮发动机压气叶片。

（4）合金纤维增强的镍基合金，用于制造涡轮叶片。

（5）颗粒增强的铝基复合材料，制造的发动机活塞。

（6）塑料-钢复合材料。主要是由聚氯乙烯塑料膜与低碳钢板复合而成，其性能如下：

1）化学稳定性好，耐酸、碱、油及醇类侵蚀，耐水性好；

2）塑料与钢材间的剥离强度≥20MPa；

3）深冲加工时不剥离，冷弯120°不分离开裂（d=0）；

4）绝缘性能和耐磨性能良好；

5）具有低碳钢的冷加工性能；

6）在-10～60℃之间可长期使用，短时间使用可耐120℃。

（7）塑料-青铜-钢材三层复合材料。低碳钢为基体，青铜为中间层，塑料为表层。适用于尺寸精度要求高、无油或少油润滑的轴承、垫片、球座、涡轮叶片轴承、各种机车车辆和矿山机械轴承等。  

（8）塑料-铝合金。耐压、抗破裂性能好、质量轻，具有一定的弹性、耐温性能好、防紫外线、抗热老化能力强、耐腐蚀性优异，常温下不溶于任何溶剂，且隔氧、隔磁、抗静电、抗音频干扰。

经典习题

【单项选择题】复合材料与普通材料相比，不符合其表现的是(    )。

A. 耐疲劳性差

B.抗断裂能力强

C.减振性能好

D. 高温性能好