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1、,大家好，我是奥特帅帅,5.3复合材料,阿童帅帅,大家可以理解一下概念哦,复合材料：由两种或两种以上性质不同的材料复合而成的多相材料。通常是其中某一组成物为基体，而另一组成物为增强体，用以提高强度和韧性等。复合后的材料既保持了各组成物的特点，又可使各组成物之间取长补短，互相协调，获得优良的综合性能。,复合材料性能特点 啦啦啦,1、复合材料的比强度和比刚度较高。 2、 复合材料的力学性能可以设计，即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式，使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。3、复合材料的抗疲劳性能良好。 4、复合材料的减振性能良好。 5、 复合材料通常都能耐高温。 6、复合材料的安全性好
2、。 7、 复合材料的成型工艺简单。 8、良好的尺寸稳定性,常用复合材料 这个好枯燥啊！,1.纤维增强复合材料以树脂、橡胶、陶瓷或金属为基体相，以无机纤维（如玻璃纤维、碳纤维、硼纤维或碳化硅纤维）或有机纤维（聚酯纤维、尼龙纤维或芳纶纤维）为增强相复合而成的材料。性能特点：高强度、高刚性和密度小、易加工。应用：应用最为广泛，如制造轴瓦、齿轮和车、船的壳体等。,常用复合材料,2.颗粒增强复合材料以一种或多种颗粒为增强相均匀分 布在基体材料内所组成的材料。陶瓷颗 粒增强金属基复合材料又称金属陶瓷。 增强相主要为氧化物（Al2O3,MgO,BeO等）和碳化物（TiC,SiC,WC等）， 金属基体为Ti、
3、Cr、Ni、Mo、Fe等。 性能及应用： 金属陶瓷具有高硬度、 高强度、耐磨、耐热、耐腐蚀以及膨胀 系数小等特点。用来制造高速切削刀具、 重载轴承及火焰喷管的喷嘴等。,复合材料的未来 我们也要相信未来啦,复合材料是一个新兴的材料科学领域，在航空航天，火箭导弹、车辆、化工装置、建筑结构以及体育、医疗器械等领域正获得越来越广泛的应用。特别是用于制造某些有特殊要求，单一材料无法替代的制品。据预测，21世纪末复合材料可能会占到人们使用的结构材料的70%80%。,材料学,5.4新型工程材料简介,阿童帅帅,21世纪高技术领域的关键性材料,新材料是指新出现的或正在发展中的，具有传统材料所不具备的优异性能和特
4、殊功能的材料；或采用新技术(工艺,装备)，使传统材料性能有明显提高或产生新功能的材料；一般认为满足高技术产业发展需要的一些关键材料也属于新材料的范畴。按使用性能分类,纳米材料,纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1-100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，这大约相当于10100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米材料大致可分为纳米粉末、纳米纤维、纳米膜、纳米块体等四类。其中纳米粉末开发时间最长、技术最为成熟，是生产其他三类产品的基础。纳米粉末制备方法多样化,纳米材料的特征,表面效应 表面效应是指纳米粒子表面原子与总原子数之比随着粒径的变小而急剧增大后所引起的性质上的变化。表给出
5、了纳米粒子尺寸与表面原子数的关系。从表可以看出，随粒径减小，表面原子数迅速增加。另外，随着粒径的减小，纳米粒子的表面积、表面能的都迅速增加。这主要是粒径越小，处于表面的原子数越多。表面原子的晶体场环境和结合能与内部原子不同。表面原子周围缺少相邻的原子，有许多悬空键，具有不饱和性质，易于其他原子想结合而稳定下来，因而表现出很大的化学和催化活性。,纳米材料特征,小尺寸效应量子尺寸效应宏观量子隧道效应,纳米材料的应用,纳米技术基础理论研究和新材料开发等应用研究都得到了快速的发展，并且在传统材料、医疗器材、电子设备、涂料等行业得到了广泛的应用。在产业化发展方面，除了纳米粉体材料在美国、日本、中国等少数
6、几个国家初步实现规模生产外，纳米生物材料、纳米电子器件材料、纳米医疗诊断材料等产品仍处于开发研制阶段。2010年全球纳米新材料市场规模达22.3亿美元，年增长率为14.8%。今后几年，随着各国对纳米技术应用研究投入的加大，纳米新材料产业化进程将大大加快，市场规模将有放量增长。纳米粉体材料中的纳米碳酸钙、纳米氧化锌、纳米氧化硅等几个产品已形成一定的市场规模；纳米粉体应用广泛的纳米陶瓷材料、纳米纺织材料、纳米改性涂料等材料也已开发成功，并初步实现了产业化生产，纳米粉体颗粒在医疗诊断制剂、微电子领域的应用正加紧由实验研究成果向产品产业化生产方向转移,烧蚀防热材料,一种固体防热材料，主要用于导弹头部、
7、航天器再入舱外表面和火箭发动机内表面。这种材料在热流作用下能发生分解、熔化、蒸发、升华、侵蚀等物理和化学变化，借材料表面的质量消耗带走大量的热，以达到阻止再入大气层时(见航天器返回技术)的热流传入飞行器内部并冷却火箭发动机燃烧室和喷管的目的。所谓烧蚀，也就是导弹和飞行器再入大气层时在热流作用下，由热化学和机械过程引起的固体表面的质量迁移(材料消耗)现象,烧蚀防热材料,烧蚀材料按烧蚀机理分为升华型、熔化型和碳化型三类 按基体不同分类：树脂基、碳基、陶瓷基碳-碳复合材料是用碳（石墨）纤维或织物为增强材料，用沉积碳或浸渍碳为基体制成的复合材料。碳在高温下升华，吸收热量，而且碳还是一种辐射系数较高的材
8、料，因而有很好的抗烧蚀性能。,超硬材料,超硬材料则是指硬度可与金刚石相比拟的材料。目前使用的超硬材料主要是立方氮化硼与金刚石，但是还是许多超硬材料正在研发中，如碳化硼，富硼氧化物等 金刚石，也称钻石，有天然金刚石和人造金刚石两种。金刚石是目前世界上已知的最硬工业材料，它不仅具有硬度高、耐磨、热稳定性能好等特性，而且以其优秀的抗压强度、散热速率、传声速率、电流阻抗、防蚀能力、透光、低热胀率等物理性能，成为工业应用领域不可替代的新材料，现代工业和科学技术的瑰宝。 人造金刚石是加工业最硬的磨料，电子工业最有效的散热材料，半导体最好的晶片，通讯元器件最高频的滤波器，音响最传真的振动膜，机件最稳定的抗蚀
9、层等等，已经被广泛应用于冶金、石油钻探、建筑工程、机械加工、仪器仪表、电子工业、航空航天以及现代尖端科学领域。,超硬材料,立方氮化硼立方氮化硼（CBN）是硬度仅次于金刚石的超硬材料。它不但具有金刚石的许多优良特性，而且有更高的热稳定性和对铁族金属及其合金的化学惰性。它作为工程材料，已经广泛应用于黑色金属及其合金材料加工工业。同时，它又以其优异的热学、电学、光学和声学等性能，在一系列高科技领域得到应用，成为一种具有发展前景的功能材料。,5.4.4 超塑性合金,金属的超塑性现象，是英国物理学家森金斯在1928年发现的，他给这种现象做如下定义：凡金属在适当的温度下（大约相当于金属熔点温度的一半）变得
10、像软糖一样柔软，而应变速度10毫米秒时产生本身长度三倍以上的延伸率，均属于超塑性。 现超塑性的主要条件是一定的变形温度和低的应变速率，这时合金本身还要具有极为细小的等轴晶粒（直径五微米以下），这种超塑性称为超细晶粒超塑性。还有一些钢，在一定的温度下组织中的相发生转变，在相变点附近加工也能完成超塑性，称为相变超塑性,应用前景 超塑加工具有很大的实用价值，只要很小的压力就能获得形状非常复杂的制作。试想一下，金属变成了饴糖状，从而具有了可吹塑和可挤压的柔软性能，因此过去只能用于玻璃和塑料的真空成型、吹塑成型等工艺被沿用过来，用以对付难变形的合金。而这时所需的压力很小，只相当于正常压力加工时的几分之一
11、到几十分之一，从而节省了能源和设备。使用超塑性加工制造零件的另一优点是可以一次成型，省掉了机械加工、铆焊等工序，达到节约原材料和降低成本的目的。在模压超塑性合金薄板时，只需要具备一种阴模或阳模即可，节省一半模具费用。超塑性加工的缺点是加工时间较长，由普通热模锻的几秒增至几分钟 据推测，最近超塑性成形工艺将在航天、汽车、车厢制造等部门中广泛采用，所用的超塑性合金包括铝、镁、钛、碳钢、不锈钢和高温合金等。,5.4.5 海绵金属和“无声合金”,疏松多孔、类似海绵的金属（或合金），采用冶炼工艺制取。用粉末冶金工艺制得的多孔材料称为多孔金属（或合金）。多孔金属的孔径和孔隙度可以控制，而海绵金属则不易控制
12、。海绵金属因为多孔，有很大的比表面积。与致密金属相比，它的吸附能力大，透气性好，化学活性高，容易氧化，但导电、导热性能较差，抗拉强度较低。 广泛的用途 海绵金属有着独特的结构多孔，这就给它带来了不少独特的性能和用途。 由于孔洞是球形的，骨架的粗细也比较均匀，并且互相连在一起，这就使它不容易造成裂纹和断裂。气体、液体可以顺利地从多孔的海绵金属里通过。由于海绵金属能让流体顺利通过，耐热性能也好，加工又很方便，所以可以用来制做过滤器，过滤各种气体、水、水溶液、油类、熔化的合成树脂甚至金属液，也可以做成气垫和通气性良好的金属模。 海绵金属吸音的性能相当强，声音通过它，衰减得很厉害。利用海绵金属的消音能
13、力，可以装在空气压缩机上，用来消除或减小机器的噪音，也可以做防止机械工作时震动的地基材料。用到房屋建筑上，把海绵金属做成墙壁的隔音嵌板也是十分合适的。 海绵金属的孔洞多，跟相同体积的无孔金属相比，它的表面积要大几百甚至上千倍，用作热交换器可以提高热交换效率。用海绵金属做成太阳能集热体，可以更好地吸收并保存太阳能。,5.4.5 海绵金属和“无声合金”,无声金属是一种高性能的减震合金 根据内耗来进行无声合金的分类。无声合金的应用降低噪声,5.4.6 非晶态合金,非晶态合金， 是指自然界的各种物质的微观结构可以按其组成原子的排列状态分为两大类：有序结构和无序结构。晶体是典型的有序结构，而气体、液体和
14、非晶态固体属于无序结构。 非晶态合金是近30年出现的具有新型微观组织结构的金属功能材料，其制取工艺是将熔融的母合金以大于每秒一百万度的冷却速度快速凝固而成，其原子在凝固过程中来不及按周期排列，故形成了长程无序的非结晶状态，与通常情况下金属材料的原子排列呈周期性和对称性不同，因而称之为非晶合金。,5.4.6 非晶态合金 没什么用啊！,优点 1.高强韧性及耐磨性 2.优良的磁性 3。高的耐蚀性,5.4.7 隐身材料,所谓吸波材料，指能吸收投射到它表面的电磁波能量的一类材料。在工程应用上，除要求吸波材料在较宽频带内对电磁波具有高的吸收率外，还要求它具有质量轻、耐温、耐湿、抗腐蚀等性能吸收剂：提供吸波性能吸波材料 基体材料：提供粘接或承载等性能按工作原理，可分为干涉型和吸收型两种,5.4.8 形状记忆合金,形状记忆材料形状记忆效应,形状记忆合金的应用,飞行器用天线连接紧固件智能驱动原件医学上的应用,第五章结束啦！,2013级机械专业,希望我们 这个大家 庭一定要 好好的哟,
