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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划固体复合材料固体自润滑复合材料分类根据基体材质不同大致可将固体自润滑复合材料分为聚合物基、陶瓷基和金属基等三大类。A.聚合物固体自润滑复合材料目前常见的减摩用聚合物有：聚酰亚胺、聚醚醚酮(PEEK)、聚四氟乙烯、尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚乙烯(PE)等。其中PTFE本身也是一种良好的固体润滑剂，是研究较早且应用最广的耐热性聚合物基自润滑材料，其分子结构规整，静摩擦系数可达，是已知的可实用的滑动材料中摩擦系数最小的。然而，聚合物材料机械强度低、耐热和传热性能不理想，即使环境温度
2、不升高，但在摩擦条件十分苛刻的条件下，传热性能低的聚合物材料很容易发生局部升温而达到耐热极限，因此不适宜高温、高速、重载等工作条件。B.陶瓷基固体自润滑复合材料新型结构陶瓷材料具有高强度、高硬度、低密度，以及优异的化学稳定性和高温力学性能等特点，因此有关陶瓷基自润滑复合材料及摩擦学性能的研究日益受到重视。Sliney等选择了Cr3C2为陶瓷相，以Ni为粘结相，CaF2和BaF2的共熔物与银为润滑剂，制备了性能优异的高温自润滑金属陶瓷涂层PS200，对上述配方进行调整可制得PS212涂层及PM212陶瓷复合材料，对解决斯特林发动机等的高温润滑问题有重要意义。王静波等考察了Ni-WC-PbO系自润
3、滑金属陶瓷的高温摩擦学特性，发现摩擦化学产物PbW04是该类材料具有优异摩擦学特性的主要原因，直接加入PbW04时材料的摩擦学性能较好，但其机械性能略差。陈晓虎研究了润滑组元(石墨、氮化硼)与氧化铝基体化学相容、物理匹配关系及其对自润滑陶瓷材料摩擦学性能的影响，将石墨和氮化硼同时引入A1203陶瓷基体之中，润滑减摩性能明显提高。总体上讲，自润滑陶瓷材料成为解决极端苛刻工况条件下实现自润滑要求的有效途径，但目前自润滑陶瓷材料的研究仍处于起步阶段，离实际应用还存在一定的距离。C.金属基固体自润滑复合材料金属基固体自润滑复合材料是固体润滑剂作为组元加入到金属基体中形成的复合材料,它具有如下特点：熔点
4、高，机械强度高，有较好的韧性和延展性；热传导性和导电性好；尺寸稳定，耐潮湿，摩擦因数小，耐磨寿命长等优良的摩擦学特性，而且容易加工，适用于高负荷、高温、高真空等特殊工况下工作。这类材料的特性取决于摩擦过程中其所含固体润滑剂的析出和弥散分布，固体润滑剂可以在对摩表面发生转移形成润滑膜，使材料的摩擦学性能得到明显改善。从使用工况不同，该类复合材料可以分为无流体润滑条件下、在润滑和活性介质条件下、在真空和各种气体介质下、在某些其它特殊工况条件下等；从金属基材的种类不同，可以分为难熔金属及其合金基、高温金属及其合金基、常温金属及其合金基。复合材料【摘要】复合材料一词出现在20世纪50年代。复合材料是由
5、两种或两种以上不同性质或不同形态的原材料，通过复合工艺组合而成的材料，它既保持了原组分材料的主要特点，又具备了原组分材料所没有的新性能的一种多相材料。复合材料是多相结构，可分为两类，一类相为基体，起连接作用；另一类为增强相，起提高强度作用。本文介绍了纤维增强复合材料的增强机制与复合原则、粒子增强型复合材料的增强机制与复合原则、复合材料的性能特点、和一些常用的复合材料。【关键词】复合材料；常用；特点；性能；前景引言：自20世纪80年代以来，随着纳米复合材料的出现和纳米技术的形成，环氧树脂纳米复合材料以其卓越的性能引起了人们的广泛关注。在高聚物的基体材料中，环氧树脂以其优异的粘接性、耐磨性、机械强
6、度、电绝缘性能、化学稳定性、耐高低温性、收缩率低、易加工成型和成本低廉等特性，广泛用于电子电器、工程建设等方面。但由于纯环氧树脂固化后呈三维交联网络结构、交联密度高、内应力大、质脆、抗冲击韧性差等缺点。难以满足日益发展的工程技术的要求，使其应用受到一定的限制。因此，近几十年来逐步发展了应用橡胶类弹性体、热塑性树脂、液晶聚合物(TLCP)、纳米材料等对环氧树脂的多种改性方法。然而，前三种方法在改善韧性的同时，材料的耐热性和其它力学性能(如拉伸强度、弹性模量等)，则有所下降；TLCP改性法因成本昂贵难以实现工业化。纳米改性环氧树脂复合材料具有卓越的综合性能，并且成本适中，成为目前研究的一大热点。材
7、料的发展与人类社会的进步：材料是人类社会进步的物质基础和先导，是人类进步的里程碑。综观人类发展和材料发展的历史，可以清楚地看到，每一种重要材料的发现和利用都会把人类支配和改造自然的能力提高到一个新的水平，给社会生产力和人类生活带来巨大的变化。材料的发展与人类进步和发展息息相关。一万年前，人类使用石头作为日常生活工具，人类进入了旧石器时代，人类战争也进入了冷兵器时代。7000年前人类在烧制陶器的同时创造了炼铜技术，青铜制品广泛地得到应用，同时又促进了人类社会发展，人类进入了青铜器时代。同时火药的发明又使人类战争进入了杀伤力更强的热兵器时代。5000年前人类开始使用铁，随着炼铁技术的发展，人类又发
8、明了炼钢技术。十九世纪中期转炉、平炉炼钢的发展使得世界钢产量迅猛增加，大大促进了机械、铁路交通的发展。随着二十世纪中期合金钢的大量使用，人类又进入钢铁时代，钢铁在人类活动中起着举足轻重的作用。核材料的发现，又将人类引入了可以毁灭自己的核军备竞赛，同时核材料的和平利用，又给人类带来了光明。二十世纪中后期以来，高分子、陶瓷材料崛起以及复合材料的发展，又给人类带来了新的材料和技术革命，楼房可以越盖越高、飞机越飞越快，同时人类进入太空的梦想成为了现实。当前材料、能源、信息是现代科技的三大支柱，它会将人类物质文明推向新的阶段。未来将是一个新材料的时代。复合材料的发展概况：第一代：1940年到1960年，
9、玻璃纤维增强塑料；第二代：1960年到1980年，先进复合材料的发展时期；第三代：1980年到1990年，纤维增强金属基复合材料；第四代：1990年以后，多功能复合材料。纵观复合材料的发展过程，可以看到：早期发展出现的复合材料，由于性能相对比较低，生产量大，使用面广，可称之为常用复合材料。后来随着高技术发展的需要，在此基础上又发展出性能高的先进复合材料。复合材料的定义：师昌绪院士主编的材料大辞典对复合材料给出了较全面完整的定义：“复合材料是由有机高分子、无机非金属和金属等几类不同材料通过复合工艺组合而成的新型材料，它既能保留原组分材料的主要特色，又通过复合效应获得原组分所不具备的性能。可以通过
10、材料设计使各组分的性能互相补充并彼此关联，从而获得新的优越性能，与一般材料的混合有本质的区别”。也就是，由两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经人工组合而得到的多项固体材料。复合材料基体(连续相)增强材料(分散相)复合材料的优点：第一：复合材料能改善或克服组成材料的弱点，充分发挥其优点；第二：复合材料可创造单一材料不易具备的性能或功能，或在同一时间里发挥不同功能的作用；第三：复合材料可按照构件的结构和受力要求，给出约定的、分配合理的配套性能，进行材料的最佳设计。综合以上的优点我们可以看出复合材料具有良好的功能，有着非常好的发展前景。纤维增强复合材料的增强机制与复合原则：1、纤维增强复合材料
11、是由高强度、高弹性模量的连续纤维或不连续纤维与基体(树脂或金属、陶瓷等)复合而成。纤维增强体可使材料获得最大的强化效果，在结构材料中应用广泛。根据复合材料增强的机理，为获得最佳的强度、刚度和韧性，纤维增强复合材料的生产应遵循下述原则：增强纤维的强度、弹性模量应远远高于基体，以保证复合材料受力时主要由纤维承受外加载荷。纤维和基体之间应有一定结合强度，这样才能保证基体所承受的载荷能通过界面传递给纤维，并防止脆性断裂。纤维的排列方向要和构件的受力方向一致，才能发挥增强作用。纤维和基体之间不能发生使结合强度降低的化学反应。纤维和基体的热膨胀系数应匹配，不能相差过大，否则在热胀冷缩过程中会引起纤维和基体
12、结合强度降低。纤维所占的体积分数、纤维长度L和直径d及长径比L/d等必须满足一定要求。2、纤维增强原理：在纤维增强复合材料中，承受主要载荷的是纤维增强体；相对于纤维而言，基体强度和模量低很多，基体的作用是把纤维粘接为整体，使之能协同起作用，并保护纤维不受腐蚀和机械损伤，传递和承受切应力。在合理的期纤维体积百分比条件下，纤维增强的复合原则如下：Ec=EfVf+EmVm=EfVf+Em(1-Vf)Rc=RfVf+RmVm=fVf+Em(1-Vf)式中：EC复合材料的纵向弹性模量；Ef增强纤维的纵向弹性模量；Em集体材料的纵向弹性模量；Rc复合材料的抗拉强度；Rf增强材料的抗拉强度；Rm基体材料的抗
13、拉强度；Vf增强纤维的体积百分含量；Vm基体材料的体积百分含量。由于影响复合材料性能的因素很多，故不同的复合材料复合的原则略有差异。纤维增强复合材料和颗粒增强复合材料具有不同的复合原则。3、颗粒增强复合材料的原则增强原理：在外力的作用下，复合材料的基体将主要承受载荷，而弥散均匀分布的增强粒子将阻碍导致基体塑性变形的位错运动，使变形抗力增加，强度提高。原则：1）粒子与基体应有一定的结合强度。2）粒子增强的效果与粒子相的体积含量、分布和粒子直径有关。3)颗粒应高度弥欺均匀地分散在基体中，使其阻碍导致塑性变形的位错运动(金属、陶瓷基体)或分子链的运动(高聚物基体)。4)颗粒直径的大小要合适，因为颗粒
14、直径过大会引起应力集中或本身破碎导致材料强度降低；颗粒直径太小，则起不到大的强化作用。因此，一般粒径为几微米到几十微米。5)颗粒的数量一般大于20，数量太少，达不到最佳的强化效果。6)颗粒与基体之间应有一定的粘结作用。复合材料的类型：1、按基体类型可以分为树脂类、金属类、聚合物类和陶瓷类；2、按性能可分为结构复合材料和功能复合材料；3、按增强相的性质和形态可分为纤维增强复合材料、颗粒增强复合材料和层叠增强复合材料；4、按基体材料的不同，复合材料可分为树脂基复合材料、金属基复合材料、碳基复合材料、陶恣基复合材料；5、按增强剂不同，可分为纤维增强复合材料、晶须增强复合材料等；6、按功能又可分为导电
15、复合材料、导磁复合材料、阻尼复合材料、屏蔽复合材料等。复合材料的性能和特点：1、复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度；材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻，而强度和刚度大。这是结构设计，特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。2、复合材料的抗疲劳性能良好。一般金属的疲劳强度为抗拉强度的4050%，而某些复合材料可高达7080%。复合材料的疲劳断裂是从基体开始，逐渐扩展到纤维和基体的界面上，没有突发性的变化。因此，复合材料在破坏前有预兆，可以检查和补救。纤维复合材料还具有较好的抗声振疲劳性能。用复合材料制成的直升飞机旋翼，其疲劳寿命比用金属的长数倍。3、复合材料的减振性能良好。纤维复合材料的纤维和基体界面的阻尼较大，因此具有较好的减振性能。用同形状和同大小的两种粱分别作振动试验，碳纤维复合材料粱的振动衰减时间比轻金属粱要短得多。4、复合材料通常都能耐高温。在高温下，用碳或硼纤维增强的金属其强度和刚度都比原金属的
