2013-2014学年高中化学鲁科版必修一课件：4.3《复合材料》课件

复合材料第4章材料家族中的元素“神州八号”载人飞船穿过大气层时，外壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温，是什么材料经受了这种考验而使飞船安然无恙呢？是金属、陶瓷，还是塑料？材料交流·研讨金属材料无机非金属材料实例缺点钢铁有机合成材料塑料优点普通玻璃硬度大易加工抗腐蚀耐高温耐腐蚀易被腐蚀易破碎易老化，不耐高温1复合材料定义：注意：①由两种或两种以上的材料。②特殊加工不是简单的混合，而是复杂的物理化学变化。将两种或两种以上的性质不同的材料经过特殊的加工制成的材料称为复合材料。竹、木、茅草、贝壳、骨骼传统复合材料天然复合材料：麻刀（纸筋）石灰、土柸（草秆、粘土）、钢筋混泥土追根寻缘【1】木材坚固、耐用，可作为建筑材料，它由木质长纤维组成，靠被称为木质素的物质粘接起来木质长纤维比较柔软，木质素较脆，它们各自都不能承受重压，但这两种物质复合后就构成了强壮的树干。【2】人们做泥砖时，往泥中掺入禾秸，可以提高泥砖的强度。【3】把钢筋嵌入混凝土中，制成了更为坚固的钢筋混凝土，用来建造高楼。你从上述事实获得啥启示？2复合材料的性质：既保持了原有材料的特点，又使各组分间协同作用，形成了优于原材料的特性。骨肉骨骼（骨肉）粘接作用骨架作用3复合材料的组成：基体―起粘结作用增强体―起骨架作用复合材料复合材料性能预测基体材料的类型增强体材料的化学组成金属C陶瓷SiO2合成树脂SiO2Al2O3MgO合成树脂C耐酸碱，化学稳定性好，强度高，密度小，韧性好强度高，抗冲击，绝缘性好，耐热温度低物300℃耐高温，强度高，导电性好，导热性好耐1600℃以上的高温，强度高，密度小4复合材料的分类：（1）按基体分类树脂基复合材料金属基复合材料陶瓷基复合材料（2）按增强体的形状分类颗粒增强复合材料夹层增强复合材料纤维增强复合材料形形色色的复合材料（1）玻璃钢（2）碳纤维增强树脂基复合材料生产生活中常用的复合材料航空、航天领域中的复合材料（3）纤维增强金属基复合材料（4）纤维增强陶瓷基复合材料形形色色的复合材料B-2隐形轰炸机B-2隐形轰炸机除主体结构是钛复合材料外，其它部分均由碳纤维和石墨等复合材料构成，不易反射。1）碳纤维复合材料碳纤维复合材料基体：增强体：性能：应用：1生产生活中常用的复合材料合成树脂碳纤维韧性好，强度高，质量轻纺织机械和化工机械的制造，人体组织中韧带的制作，制造高尔夫球杆、网球拍等等体育用具碳素跑车碳素笔记本碳素自行车碳素建筑物碳素消防衣碳素隐形轰炸机2）玻璃钢基体：增强体：玻璃钢应用：性能：合成树脂玻璃纤维克服了玻璃易碎、密度较大，合成树脂强度不够高的缺点，它具有强度高、密度小、韧性好、耐腐、耐磨、耐撞、绝缘、产品美观、制造方便等优良特性。可广泛用于制作小型娱乐设施、管道、小舟、化工设施、小型建筑等玻璃钢盐酸罐玻璃钢电缆保护管玻璃钢化粪池玻璃钢电表箱玻璃钢桌椅玻璃钢雕塑机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成2、航空、航天领域的复合材料1）机翼、机身、导弹壳体和尾翼的复合材料组成基体：金属（用得较多的是铝、镁、钛等密度小的轻金属）增强体：纤维（碳纤维、硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维等）性能：耐高温、强度高、导电导热性好、不吸湿和不易老化，密度小。全复合材料机身：轻型机的价格，中型机的宽敞客舱，客舱内站立高度为1.65米。目前商用飞机上复合材料仅占全机重量的50%，而某些直升机早已达到90%荷兰计划研发新型绿色环保飞机外形将酷似飞碟,另一个设想就是使用复合材料，如纤维增强塑料。这种复合材料强度可与金属媲美，而重量却比金属轻得多，因此可以节省燃油。中国自研大飞机面临发动机与复合材料两大难题哥伦比亚号航天飞机坠毁•哥伦比亚号在2003年2月1日，在代号STS-107的第28次任务重返大气层的阶段中与控制中心失去联系，并且在不久後被发现在德克萨斯州上空爆炸解体，机上7名太空人全数罹难。超高温空气从机体表面缝隙入侵隔热瓦下部，最终造成航天飞机在返航途中解体坠毁。2）机身隔热复合材料：组成基体：陶瓷增强体：碳纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维性能：耐高温、韧性好隔热陶瓷瓦本节教材小结2012年2月28日