復(fù)合材料論文

1、新型復(fù)合材料基體材料發(fā)展 新型復(fù)合材料基體材料發(fā)展李 珈（北京服裝學(xué)院 （北京服裝學(xué)院 100029100029 材料學(xué)院 材料學(xué)院 高分子材料與工程專業(yè) 高分子材料與工程專業(yè) 09204 09204 班 23 23 號(hào)） 號(hào)）摘要 摘要通過(guò)回顧國(guó)內(nèi)外近代新型復(fù)合材料基體材料的發(fā)展，分類(lèi)列舉一些具體的研究成果，并總結(jié)幾種基體材料的應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)現(xiàn)存材料的一些缺點(diǎn)與不足進(jìn)行思考，對(duì)未來(lái)基體材料的發(fā)展方向給予展望。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 復(fù)合材料；基

2、體材料Review of the development on the Matrix for Composites Review of the development on the Matrix for CompositesLi Jia(Beijing institute of Fashion Technology ;100029;School of Materials Science and Engineering;High poly

3、mer materials and Engineering;Class 09204 No.23)Abstract: Abstract: The research progress and variety applications of Matrix for Composites were summarized and reviewedin general.Details on some experimental as well as i

4、ndustrial achievements were listed in categories.Throughconsidering the shortcomings of current materiels used as Matrix,bring out the basic assumption for futuredevelopment in this field.Keywords: Keywords: Composites;

5、Matrix前言 前言復(fù)合材料(Composite materials)，是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料，通過(guò)物理或化學(xué)的方法組成的具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長(zhǎng)補(bǔ)短，產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，使復(fù)合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。隨著人們對(duì)于高性能材料的要求日益復(fù)雜和嚴(yán)格，開(kāi)發(fā)新型的先進(jìn)的復(fù)合材料成為了人們的研究重點(diǎn)。因此總結(jié)和了解現(xiàn)代基體材料的發(fā)展對(duì)于以后的研究有著至關(guān)重要的作用。復(fù)合材料根據(jù)基體種類(lèi)可分為樹(shù)脂基

6、復(fù)合材料、金屬基復(fù)合材料、陶瓷基復(fù)合材料、水泥基復(fù)合材料等。本文將集中探討樹(shù)脂基復(fù)合材料。樹(shù)脂基復(fù)合材料是最先開(kāi)發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣的，因此應(yīng)用面最廣、產(chǎn)業(yè)化程度最高。根據(jù)基體的受熱行為可分為熱塑性復(fù)合材料和熱固性復(fù)合材料。而熱塑性復(fù)合材料是發(fā)展較晚的，其中包含很多的新型較先進(jìn)的材料，下面將重點(diǎn)探討熱塑性復(fù)合材料的研究發(fā)展。2.1 2.1 聚醚醚酮（ 聚醚醚酮（PEEK PEEK）聚醚醚酮(PEEK)是一種半結(jié)晶性的芳香族線性熱塑性工程塑料,

7、由于它兼具芳香族熱固性塑料的耐熱性、化學(xué)穩(wěn)定性,及熱塑性塑料的易加工性的特點(diǎn)，且具有無(wú)毒、重量輕和拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、抗沖擊強(qiáng)度、抗蠕變性、抗疲勞性、耐磨損性、阻燃性、耐輻照性、電絕緣性等綜合性能優(yōu)良的特點(diǎn)，是一種被廣泛使用的高性基體材料。通過(guò)將不同品種和比例的補(bǔ)強(qiáng)填料和輔助原料,如玻璃纖維、碳纖維、碳納米管、碳粉、碳化硅、氮化硅、石墨、 二硫化鉬等經(jīng)過(guò)特殊處理,與聚醚醚酮相復(fù)合而得到的聚醚醚酮復(fù)合材料常常具有優(yōu)秀的性能。目前， 此種復(fù)

8、合材料,產(chǎn)品已在壓力容器、 壓縮機(jī)、 水泵、 閥門(mén)等通用機(jī)械中逐漸應(yīng)用,有的產(chǎn)品已批量生產(chǎn)。比如高溫用 PEEK 復(fù)合材料生產(chǎn)的三瓣密封環(huán),用在氫氣壓縮機(jī)上,該壓縮機(jī)的工況條件惡劣,壓力為 60MPa,溫度為 260℃,含有催化劑硬質(zhì)顆粒等雜質(zhì)。 另外，用 PEEK 復(fù)合材料生產(chǎn)的水泵導(dǎo)軸承、隔板、徑向軸承、推力盤(pán)等產(chǎn)品,用在艦船水泵上。這些研究開(kāi)發(fā)所得到的 PEEK 復(fù)合材料具有重量輕、強(qiáng)度高、耐高溫、耐腐蝕、自潤(rùn)滑性能好、耐磨損、長(zhǎng)

9、壽命等優(yōu)點(diǎn) ,在汽車(chē)零部件、通用機(jī)械、工程機(jī)械、煉油、化工、宇航、軍工等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用前景,是很多高強(qiáng)度、 低磨損、 長(zhǎng)壽命零部件和產(chǎn)品的替代材料。自 2000 年以來(lái)，單一的聚醚醚酮樹(shù)脂越來(lái)越難以滿足人們的要求，于是國(guó)內(nèi)外將研究的重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?qū)τ诰勖衙淹獦?shù)脂的改性研究，而聚醚醚酮的改性主要有以下幾種手段：用于填充的無(wú)機(jī)填料一般都是微米、納米級(jí)無(wú)機(jī)顆粒，如 Al2O3、CuO 、CaCO3、SiN 、Si3N4、ZrO2 等。納米粒子化

10、學(xué)反應(yīng)活性高，并且可以與聚合物界面相互作用，因此，被廣泛用于 PEEK 和其他聚合物的改性。2004 年山東東營(yíng)石油大學(xué)機(jī)電學(xué)院的彭旭東，馬紅玉等人以納米 TiO2 及聚四氟乙烯(PTFE)作為復(fù)合填料, 利用熱壓成型方法制備了納米 TiO2-PTFE 填充聚醚醚酮(PEEK)復(fù)合材料，采用銷(xiāo)-盤(pán)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)考察了納米微粒對(duì)復(fù)合材料摩擦學(xué)性能的影響，并用掃描電子顯微鏡觀察分析了復(fù)合材料磨損表面形貌 .得出了填充適量 TiO2 有利于