《復合材料及工藝》復習總結.doc

1、復合材料及工藝復習提綱第一章、緒論1. 了解復合材料的定義、分類及應用。答：（1）定義：由兩種或兩種以上物理和化學性質(zhì)不同的物質(zhì)組合陽成的一種多相固體材料。（2）分類：聚合物基復合材料（PMC :熱固性樹脂基、熱塑性樹脂基、橡膠基 金屬基復合材料（MMC :輕金加基、高熔點金屬基、金加間化合物基 陶瓷基復合材料（CMC：高溫陶瓷基、玻璃基、玻璃陶瓷基 水泥基復合材料（CeMC 碳基體復合材料（C/C）按功能分：結構復合材料和功能復合材料（3） 應用：航空航天，一般工業(yè)（汽車、化工、建筑、機械、船舶等），體育用品，生物醫(yī)學, 其他。2. FRP、GFRP、FRTP各代表什么意思。答：FRP: f

2、iber reinforced plastics纖維增強塑料；GFRP： glass fiber reinforced plastics玻 璃纖維增強幫料；FRTP: fiber reinforced thermalplastics,纖維增強熱塑性塑料。3什么是ACM?其判據(jù)是什么？答：ACM : advaneed composite materials先進復合材料。先進復合材料是以碳纖維、硼纖維、芳綸纖維作為增強體，具有高的比強度、比模雖：、剪切強度和剪切模量、高溫性能、耐 熱性的 復合材料。判斷依據(jù)：比強度=強度/材料密度比強度2（4X106cm）單位量綱（cm）比模量=模量/材料密度比模

3、量$（ 4X108cm）單位量綱（cm）第二章、復合材料理論基礎1. （ 1）復合材料中增強體的作用是什么？常見的增強體有哪些（至少列出6種）？答：增強體是指在復合材料屮騎著增加強度、改善性能作用的組分。復合材料屮增強體主要分為：纖維、晶須和顆粒等。纖維增強體可分為：無機纖維和有機纖維 無機纖維（玻璃纖維、碳纖維、氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維） 有機纖維（芳綸纖維、尼龍纖維、聚烯坯纖維）（2）最常見的玻纖是什么？其網(wǎng)絡結構假說賦予它什么特性？ 答：無堿玻纖（E-玻纖）結構假說：微品結構假說和網(wǎng)絡結構假說。網(wǎng)絡結構假說：二氧化硅四面體、鋁氧三面體或硼氧三面體相互連成的不規(guī)則三維網(wǎng)絡，網(wǎng)絡空間由

4、Na、K、Ca. Mg等陽離子填充，它們與02連接，而與網(wǎng)絡不直接相連。一定數(shù)目的多而體遵循類似品體結構規(guī)則排列，形成近程有序。也就是，微觀上不均勻 ，宏 觀上均勻的結構，反映到性能上是各向同性?？键c：玻纖的楊氏模最在纖維軸向為 70GPa貝IJ垂肓？于纖維軸力向的楊氏模最為70GPa（3） 碳纖維的特性是什么？按原料分碳纖維的主要種類包括什么？描述某一種碳纖維的制備 工藝。 答：碳纖維具有低密度、高強度、高模最、耐高溫、抗化學腐蝕、低電阻、高導熱、低熱膨 脹、 耐化學輻射特性，此外還具有纖維的柔順性和可編性。種類：聚丙烯睛基碳纖維 （PAN），瀝青基碳纖維（PITCH），人造絲碳纖維（RAY

5、ON ）制 備工藝：有機前驅(qū)體法和氣相生長法A、PAN碳纖維的制備過程可分為3步：第一步預氧化。預氧化的主要目的是使原絲 屮 的鏈狀 PAN 分子環(huán)化脫蛍，轉(zhuǎn)化為耐熱的梯形結構，以承受更高的炭化溫度和提高炭化 收縮率 以改善力學性能。在 200400°C 的氧化氣氛中，在原絲受張力的情況下，環(huán)化成梯形 結構，這 時分子沿纖維軸定向，變得熱穩(wěn)定。第二步炭化。炭化一般在高純的悄性氣休保 護下預氧絲 加熱至 120（） ? 18（）（） °C 以除去其屮的非碳原了，生成含碳呆在 90%以上的碳纖維。 第 二步石墨化。炭化后的碳纖維可經(jīng)石墨化，制造石墨纖維。石墨化溫度為 2000-

6、3000 °o在張 力下使結品碳增長、定向，纖維的彈性模量大增。B、瀝青棊碳纖維。首先準備瀝青，然后紡絲并拉成連續(xù)的纖維，再經(jīng)歷氧化、炭化和 石 墨化處理以獲得碳纖維。 在氧化處理期間，瀝青纖維先眾露于 70°C 溫度的臭氧屮， 然后 到 300C 溫度的空氣中。這產(chǎn)生了不熔化的交聯(lián)結構，并且能夠不熔化而炭化。炭化在高達 1350°C 溫度 的氮氣中進行。通過在高溫熱處理期間仲張纖維獲得高模雖瀝青某碳纖維。（ 4） 常見有機纖維增強體包括什么？其特性是什么？ 答：芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維 和尼龍纖維。芳綸纖維的特性：拉伸強度高，沖擊性能好（韌性好），熱穩(wěn)定性

7、好，芳綸纖維的線膨脹系 數(shù) 和碳纖維一樣具冇各向異性的特點。壓縮性能不好，僅為拉仲強度的 1/8；剪切強度不高 ， 僅為 拉伸強度的 1/17；易發(fā)生光降解（可見及紫外線，使力學性能下降）。超高分子量聚乙烯纖維特性：密度小，良好的柔曲性、耐疲勞性和耐磨損性，沖擊性能好 ， 耐光 性好于芳綸。熔點較低，易端變，與聚合物基體粘結性差。（5）BF 和 SiC 纖維的特性分別是什么？答：BF:硼纖維。高強度、高模量、低密度，比強度和比模量較高。SiC： 碳化硅纖維。力學性能優(yōu)異，耐氧化性好，化學穩(wěn)定性好，與金屬有良好的浸潤 性， 耐輻射性能和吸波性能良好。（ 6） 成纖工藝包括干法紡絲、濕法紡絲、干濕

8、法紡絲、熔融紡絲、化學氣相沉積（ CVD ） 工藝等。給出常見增強體所用的成纖工藝。答：玻璃纖維：垃坍拉絲法，池窯漏板拉絲法，溶膠凝膠法。碳纖維：有機先驅(qū)體法（有機纖維法），氣相牛長法（ VS 納米碳纖維）。 芳綸纖維：干噴 - 濕紡工藝。超高分了量聚乙烯纖維：高速牽仲熔融的 PE,凍膠（凝膠）紡絲-超拉仲法（超倍熱牽伸法）；碳 化硅纖維： CVD 法，先驅(qū)絲法； 硼纖維：氫化硼熱解法，鹵化硼反應法。氧化鋁纖維：溶液紡絲法、混合液紡絲法、基體纖維浸漬溶液法、溶膠凝膠（sol.gel）法、拉晶法。金屬纖維：抽絲工藝。2. （1）復合材料中基體的作用是什么？常見的基體有哪些（至少列出6 利 J ?

9、答：復合材料的基休是復合材料屮的連續(xù)相，起到固定纖維并將具粘合成整休、在纖維間傳遞載荷并使其均勻分配、保護纖維免于環(huán)境影響、影響（決定）復合材料的某些性能、決定（影響）成型方法與工藝參數(shù)的選擇常見的基體有：聚合物基體（熱固性聚合物、熱塑性聚合物）、金屬基體、陶瓷基體、 水 泥基體和碳基。（2） 熱固性樹脂與熱塑性樹脂有何優(yōu)缺點？答：熱固性樹脂：優(yōu)點：良好的工藝性，固化前為液態(tài)，可常溫常壓下浸漬纖維，固化后穩(wěn)定。 缺點： 時效性（存貯期），材料韌性差（固化后脆）。常用熱固性樹脂：不飽和聚酯 （UP）, 環(huán)氧樹脂 （EP）, 酚醛樹脂 （PF）, 咲喃樹脂，乙烯 基酯樹 脂，聚酰亞胺（PI），聚苯

10、并咪啤（PBI） o熱塑性樹脂： 優(yōu)點：斷裂韌性好，吸濕性低，成型周期短，廢品、邊角料可再生利用。 缺點：成型工藝相對而言比較苛刻常用熱塑性樹脂：通用塑料，如聚丙烯、聚氯乙烯等；工程塑料，如尼龍、聚碳酸酯PC等；高性能熱塑性樹脂，如聚醯瞇酮（PEEK）、聚碳酸酯（PC）、聚楓（PS）、聚苯硫醸（PPS）、聚 儲酮酗 （PEKK）0（ 3） 常用金屬基體按使用溫度通常如何劃分？答：小于450°C: Ak Mg及其合金基體；450-650人：鈦合金；650-120（） °C以上：鎳基高溫 合 金、金屬間化合物、鐵慕耐熱合金。（ 4）微品玻璃（玻璃陶瓷）有何特點？ LAS 和 M

11、AS 各代表什么？ 答：比常用金屬有更鬲的熔點和哽度；化學穩(wěn)定性，耐熱和抗氧化性皆佳；通常狀態(tài)下為 絕緣 體。但高溫下，也可以導電。缺點 : 脆“災難性”破壞方式 ， 不能做承載結構 微晶玻璃采用適當 熱處理使某些特定成分的玻璃由非晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)（反玻璃化），可形成大量微品體。需加入成核劑 （TQ2） o組成是取向雜亂的微品，其余為殘余玻璃相。性質(zhì)：密度2.0-2.8g/cm3,強度70-350MPa模量80-140MPa都有所提高。LAS： 鋰鋁硅玻璃陶瓷。 MAS ：鎂鋁硅玻璃陶瓷。（ 5）氧化物陶瓷材料有哪些？突出特性是什么？非氧化物陶瓷材料有哪些？其特性是什 么？ 答：氧化物陶瓷材料冇

12、：A12O3, MgO, SiO2, ZrO2氧化鋁陶瓷（主要成分為 AIQ3和SiO2）, 突出性能是硬度很高（僅次于金剛石，氮化硼和碳化硅）。特性：強度較高，但隨壞 境溫度上 升而降低，所以應避免在高應力和髙溫環(huán)境下使用。非氧化物陶瓷材料冇：不含氧的氮化物、碳化物、硼化物和硅化物。特點：駛度高；硅 化 物抗熱氧化溫度高 （1573-1973K）（ 可形成氧化硅膜）傣丸轟硬度極高（金剛石的代用品、氮化硅陶瓷（Si3N4）特性：強度高，抗熱震性和抗高溫蠕變好，硬度高，摩擦系數(shù)?。湍ゲ牧希?，口潤滑性，耐腐蝕性，穩(wěn)定性高，抗氧化溫度可達1273KO碳化硅陶瓷（SiC）特性：高溫強度高，熱傳導能力

13、很高（陶瓷材料屮僅次于氧化皺陶瓷），較好的熱穩(wěn)定性 , 耐磨 性，耐腐蝕性，抗嫦變性，換度好。（6）采川浸潰法制備碳質(zhì)基體時，樹脂或者瀝青的選用標準是什么？如采用CVD 工藝, 如何控制擴散速率和沉積速率的關系？答：基體選用原則a. 液相成碳考慮粘度；碳化收率 ; 固化條件 ; 成碳麻的微觀結構。（熱固性浸潰劑樹脂， 熱塑性浸漬劑瀝青）b. 沉積碳發(fā)生熱分解反應的丄藝 ; 沉積碳的速率和成碳量（低分子量碳氫化合物（甲烷、 丙烷、苯等）CV工藝CVD工藝形成沉積碳的過程a）反應氣體通過層流向沉積襯底的邊界層擴散b）沉積襯底表面吸附反應氣體，反應氣體發(fā)生并形成固態(tài)產(chǎn)物和氣體產(chǎn)物；c）所產(chǎn)生的氣體產(chǎn)

14、物解吸附并沿邊界層區(qū)域擴散d）產(chǎn)生的氣體被排除關系：當沉積速度 >>擴散速度時，形成封閉空隙，不利于增密 當沉積速度VV擴散速度時，不形成封閉空隙，利于增密（7）制備高性能混凝土需要控制的配比冇哪些？各個配比影響其什么性能？ 答：需要控制的配比有：水灰比、砂石比和漿集比。水灰比影響其強度和耐久性，砂石比影 響 其和易性，漿集比影響其和易性和經(jīng)濟性。3. （1）復合效應分為線性效皿和非線性效應?；旌隙蓪儆谀欠N效應？其使用前提是什么？ 根據(jù)組元的性能和含量計算出復合材料的性能。答：復合效應可分為線性復合效應和非線性復合效應。 線性復合效應包括平均效應 （混合效 應）， 平行效應，相補

15、效應（正效應）和和抵效應（負效應）；非線性復合效應包括相乘效應 , 誘導 效應，系統(tǒng)效應和共振效應。混合定律：由各組元性能分量計算復合材料性能的一種簡單方法，又稱作混合法則，其關鍵 在 于復合材料性能隨組元材料含量的變化呈線性變化。適用前提：a、復合材料宏觀上是均質(zhì)的；b、各組元材料是均質(zhì)的各向同性及線彈性材料；c. 各組元之間粘結好，無孔隙。通式 Vm + vfi +Vf2 + .=1 Xc=XmVm+XflVfl+Xf2Vf2+ -（2）什么是臨界纖維長度？如何計算？根據(jù)所用纖維長度判斷出復合材料的失效方式以及 用 SEM 觀察到現(xiàn)象是什么？答：臨界纖維長度 J : 在給定纖維長度范圍內(nèi)，

16、引起拉伸失效而不是界面剪切失效的最短纖維長度。計算方法： Lc=0fud/ （2T） d 纖維的直徑。巾一纖維的斷裂強度丫一界面的剪切強度判斷：A、當纖維長度L> lOLc時，短纖維復合材料的強度趨近于具有相同纖維體積分量的連續(xù)纖維；B、若纖維長度L<5Lc時，矩纖維的強化效果遠遠不如連續(xù)纖維復合材料。SEM觀察的現(xiàn)象：當纖維長度L<Lc時，纖維被拔除；當纖維長度L>Lc時，纖維將會發(fā) 生斷裂。4. 常用測定界血粘接強度的方法是什么？觀察其斷裂形貌用什么手段？如何提高增強體和基體間的界面性能？答: （1）常用測定界面粘接強度的方法冇：宏觀實驗法、單纖維實驗法、微壓入實驗

17、法、聲 發(fā) 射法、扭辨分析、聲顯微技術、動態(tài)加載測定微觀斷裂過程等。（2）觀察斷裂形貌用SEM,界血間性能較差時，剪切破壞，斷面可以觀察到脫粘，纖 維拔 出；界而粘結過強，則呈現(xiàn)脆性斷裂。（ 3） 提高增強體和基體間的界面性能的方法：A、聚合物基復合材料： 改善樹脂基體對增強材料的浸潤程度 （實施方法包括： 延長浸漬時 間，增加體系壓力，降低流體粘度，改變增強體織物結構等），減少復合材料成型中形成的殘余應力（實施方法包括：加入可產(chǎn)生形變的界面層）和調(diào)節(jié)界面內(nèi)應力、減緩應力集中（實施方法包扌舌：原位復合、增強體表面改性）。B、 金屬基復合材料：增強體進行表面涂層處理（目的是改善浸潤性，阻止嚴重的

18、界而反應 ，實 施方法包括：化學鍍、電鍍、CVD溶膠？凝膠法等），金屬基體合金化（冃的是改善浸潤 性， 組織有害的界面反應）和優(yōu)化制備工藝方法和參數(shù)（實施方法包括：優(yōu)化制備溫度、高溫停留 時間和冷卻速度）。5. 復合材料的性能可以根據(jù)混合定律進行估算；內(nèi)部結構缺陷可以在不破壞制件的前提下，采用非破壞可靠性評價，又稱無損檢測評估 （NDE）進行表征。第三章、復合材料分論1. （ 1） PMC 的成型工藝有哪些？（至少列出 6種，并能具體描述出至少 3種工藝過程） 答： PMC 成型工藝：手糊成型、壓力成型、纏繞成型、拉擠成型、注射成型、樹脂傳遞模 塑成型 RTM 、 層壓及卷管成型、熔融流動成型

19、、噴射成型。工藝過程 手糊成型：用手將增強材料的紗或氈鋪放在模具中或模貝上，然后通過澆、刷或噴的方法加上樹脂，紗或氈也可以在鋪放前在樹脂中浸漬；用橡皮轆或涂刷的方法趕出包埋的空氣；如此反復添加增強劑和樹脂，肓到所需厚度。固化通常在常溫和常壓下進行，也可適當加熱 , 或者常溫 時加入催化劑或促進劑以加快固化。纏繞成型：把連續(xù)的纖維浸潰樹脂后，在一定的張力作用下按一定的規(guī)律纏繞到芯模上，然后通過加熱或常溫固化成型，可制備一定尺寸復合材料回轉(zhuǎn)體制品。拉擠成型：是將浸漬了樹脂膠液的連續(xù)纖維，通過成型模具，在模腔內(nèi)加熱固化成型，在牽引機拉力的作用下，連續(xù)拉拔出型材制品的工藝。主要包括：纖維輸送 ？纖維浸

20、漬一成型與 固化 一夾持與拉拔一切割樹脂傳遞模塑RTM在一定的溫度、壓力下，低黏度的液體樹脂被注入鋪有預成型增強體 的模腔 中、浸漬纖維，固化成型，然后脫模；主要過程包括預成型增強材料的加工、樹脂的注入和固化兩個步驟。（2） SMC、GMT、預混料、預浸料各代表什么？答：SMC sheet molding compound層狀模塑料。GMT: glass mat reinforced thermoplastics玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材。 預混料：是指由不連續(xù)纖維浸潰樹脂或與樹脂混合示所形成的較厚的片狀、團狀或粒狀 半 成品。包括層狀模塑料（ SMC） 、玻璃纖維氈增強熱塑性塑料片材（ G

21、MT ） 、團狀模塑料（DMC ）、散狀模塑料 （BMC ）、注射模塑料 （IMC ）等。預浸料：是指定向排列的連續(xù)纖維（單向、織物）等浸漬樹脂后所形成的厚度均 勻的薄片 狀半成品。2. MMC 的成型工藝有哪些？（至少列出 4種，并能具體描述至少 2 種丁藝過程） 答：MMC的成型工藝有：固態(tài)法（粉末冶金法、固態(tài)熱壓法、熱等靜壓法），液態(tài)法（真 空壓 力浸漬法、擠壓鑄造法）和其他方法（原位法）。工藝過程：壓鑄成型：在壓力作用下，液態(tài)或半液態(tài)金屬基復介材料或金屬以一定速度填充到壓鑄模型腔或增強材料預制體的孔隙中，在壓力下快速凝固成型。粉末冶金法：將設計好的一定體積厲分比的增強體與金屬基體粉末混

22、裝于容器中，在真空或保護氣氛卜預燒結，然后將預燒結體進行熱等靜壓（HIP）或冷等靜壓（C1P）加工。半固態(tài)復合鑄造：將顆粒加入處于半同態(tài)的金屬基體屮，通過攪拌使顆粒在金屬基體屮均勻分布，并取得良好界面，然后澆注成型或壓鑄成型。主要應用于顆粒增強金屬基復合材料。無壓滲透：將增強材料制成預制體，上面放上基體金屬坯料，放到氧化鋁容器中，而后將其置放在可通入流動氮氣的加熱爐中。通過加熱，棊體金屬熔化，自發(fā)滲入到增強材料的預制體中。3. （ 1） CMC （陶瓷基復合材料）成型工藝冇哪些？（至少列出3種，并能具體描述至少1種工藝過程）答:CMC成型工藝有：粉末冶金法（顆粒）， 漿體法（液體法），反應燒結

23、法，液態(tài)浸潰法，直 接氧化法,溶膠？凝膠法，化學氣相浸漬法，有機前驅(qū)體熱解法。化學氣相滲透法（CVI）致密化：指通過能生成陶瓷成分的氣體在增強體坯體的孔隙內(nèi)發(fā)生化學反應和沉積反應物的工藝有機前驅(qū)體熱解法：以纖維預制件為骨架，抽真空排出預制件中的空氣，浸潰熔融的聚合物前驅(qū)體或其溶液，在惰性氣體保護下使其進行交聯(lián)固化（或哂干），然后在惰性氣氛中進行高溫裂解，重復浸漬（交聯(lián)）裂解過程，使復合材料致密化。（2）CM （陶瓷基體）、FRC （纖維增強陶瓷）、PRC （顆粒增強陶瓷）三種材料的力學行為 Illi線有 何不同？原因所在？不同形態(tài)增強體的增韌機理分別是什么？答：原因：增強休的引入增加了陶瓷材料

24、的力學性能。不同形態(tài)增強體的增韌機理：FRC裂紋偏轉(zhuǎn)，纖維脫粘，纖維拔出，纖維橋接。PRC裂紋偏轉(zhuǎn)，裂紋橋接，相變增韌。4. （ 1）C/C成型工藝有哪些？（至少列出 2利并能具體描述至少1種工藝過程）答：C/C成型工藝有傳統(tǒng)（宏觀）復合工藝（碳纖維和碳質(zhì)基體），一步成型（可碳化纖維 和碳 質(zhì)慕體）和原位法（同質(zhì)），或分為液相法（浸漬 -碳化法）和氣相法（化學氣相沉積， 化學氣 相滲透）?；瘜W氣相沉積（CVD : 1）反應氣體擴散至沉積襯底邊界層；2）反應氣體被吸附，發(fā)生 反應; 3）氣體產(chǎn)物解吸附，擴散；4）產(chǎn)生的氣體被排除。（2）C/C抗氧化防護的原理是什么？冇哪些防護措施？用于抗氧化物涂

25、層的物質(zhì)是什么？選擇涂層時需要考量哪些方面？給出高溫下抗氧化復合涂層的示意圖并給出原因所在。答：氧化機制C/C復合材料在543K時就開始氧化，當溫度低于923K時，為化學反應控制，而溫度高于 1073K時，為氣體擴散控制，溫度在這兩者 Z間時，兩者均發(fā)生作用。防護措施抑制劑法和抗氧化涂層法。抑制劑法即在 C/C復合材料內(nèi)部涂層和添加抑制劑， 可以 在較低溫度范圍內(nèi)降低氧化，采用的抑制劑主要是硼及硼化物，主要機理是利用硼氧化后形成的氧化物填充入 C/C 復合材料的孔隙中，從而起到內(nèi)部涂層的作用，這些熔點、粘 度均較低的 氧化物既能阻斷氧的入侵，又能減少發(fā)生氧化的部位。單純的抑制劑法適用于873K

26、 以下的抗氧化防護?？寡趸繉臃丛?C/C 復合材料表面進行耐高溫材料的涂層，阻 止氧和 C/C 復合材料 的接觸，采用的涂層主要是熔點高、耐氧化的陶瓷材料（在 873K-1773K,釆用SiC和SisbU硅類 陶瓷作為涂層的高溫氧化涂層法；在仃73K-2073K,采用硅棊復合涂層Si2O3/SiC （外層/內(nèi)層） 的高溫氧化涂層法；在更高溫度下，采用復合涂層法），通過化學 氣相沉積和固態(tài)擴散滲透法 來進行涂層。考慮因素 抗氧化涂層的兩個重要因素是涂層的氧擴散滲透性差，而且涂層要與 C/C 復合材 料的 熱膨脹匹配。圖：耐高溫氧化物層：保持高溫穩(wěn)定性和抗侵蝕 改性 SiO2 玻璃層：阻擋氧入

27、侵，并封接最 外 層的裂紋 內(nèi)層氧化物層：保持層間的結合 碳化物層：保證相容性C/C復合材料5. CeMC （水泥基復合材料）的成型工藝有哪些（至少列出 2 種）？ 答：混凝土成型工藝是控制水灰比，沙石比和漿集比（見高性能混凝土制備控制因索）；鋼筋混凝土成型工藝是預應力混凝土；纖維增強水泥成型工藝是直接噴射法，噴射脫水法，預混料澆鑄法和抄造法 ; 聚合物改性水泥混凝土成型工藝中，聚合物以乳液形式加入混凝土中。第四章：復合材料專題1. 復合材料低成木制備技術有哪些？復合材料發(fā)展的趨勢如何？答：低成本技術有：液體復合材料技術（樹脂傳遞模塑RTM樹脂膜滲透RFI,增強反應注射模塑RRIM） , 纖維

28、束自動鋪放技術和電子束固化工藝。發(fā)展趨勢：結構材料一功能材料，軍用一民用，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一新興產(chǎn)業(yè)，宏觀復合一微觀 復 合，雙元混雜復合一多元混雜復合，結構復合材料一功能復合材料，被動復合材料一主動復合材料，常規(guī)設計一仿生設計和電子計算機輔助設計。論述內(nèi)容自己總結。2什么是納米復合材料？具制備工藝有哪些？OINC、PLS分別是什么意思？如何制備？答: 定義指分散相尺度至少有一維小于 lOOnm 的復合材料（增強相必須是納米級：納米顆 粒、納米 晶須、納米纖維）。制備工藝：納米材料的制備工藝分為物理制備（惰性氣體冷凝法，高能機械球磨法，電 了 束蒸發(fā)法） ，化學制備（濕化學法， 水熱法， 冰凍十燥法，

29、 微乳液法） 和化學氣相法 （CVD） o 納 米復合材料的制備工藝有很多：陶瓷基納米復合材料有固相法（熱壓燒結 HP,反應燒結RS微波米復合材料有固相法（模壓成 和特殊成型法（插層法，溶膠法，插層法和原位復合法。制備方法： 溶膠?凝膠法， 插 層燒結MS,自蔓延高溫合成SHS），液相法（漿體法，液態(tài)浸漬法，溶膠-凝膠法，聚介物熱解法） 氣相法（化學氣相沉積和化學氣相浸漬法）和原位復合法；金屬棊納米復 合材料有固相法（粉 末冶金法PM），液相法（壓鑄成型法SC,半固態(tài)復合鑄造法CC），噴射與噴涂沉積法和原位復合 法（共品定向凝固法，直接氧化法，反應合成法）；聚合物基納型，擠壓成型，壓延成型），液相法（注射成型，澆鑄成型） 凝膠法，輻射合成法）；有機無機納米復合材料有溶膠凝膠OINC有機無機納米復合材料（河機無機雜化材料） 法和原位復合法。PLS:聚合物/層狀硅酸鹽。制備方法：插層復合法。3. 仿生復合材料的主要內(nèi)容是什么？依據(jù)仿生原理，采用何種形式的增強體可以同時提高材料的強度與韌性？ 答：仿生復合材料是受生物啟發(fā)而進行材料的（仿生）設計、制備與處理所產(chǎn)生的復合材料 , 研究的主要內(nèi)容有結構仿生（如以氮化硅為主制成了仿生珍珠層陶瓷），功能仿生（生物傳感器,生物芯片）和過程仿生（生物體在溫和的自然環(huán)境下合成與制造出人類需要在高溫高