纤维增强复合材料的方法（纤维增强复合材料的性能特点）

什么是纤维增强金属基复合材料

1、纤维增强金属复合材料，是以金属为基体的一种新型复合材料，所以也称为金属基复合材料。由于金属材料本身具有较高的强度和抗氧化性，因而其增强纤维的性能应大大超出金属基体才能发挥复合材料的优越性。能满足这种要求的纤维，现在仅有硼纤维、碳化硅纤维、晶须和金属丝等。

2、纤维增强铝基复合材料。FEM即纤维增强金属基复合材料，是由金属基体（如铝合金）和纤维增强体（如碳纤维、玻璃纤维等）复合而成的一种高性能、轻质、耐高温、抗腐蚀、抗疲劳的新型复合材料，具有优异的力学性能和综合性能，被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域。

3、金属基复合材料的增强体主要是无机物和金属。无机纤维有C纤维、B纤维、SiC， Al2OSi3N4纤维等。金属纤维主要有铍、钢、不锈钢和钨纤维等。增强颗粒主要是无机非金属颗粒，包括石墨、SiC， Al2OSi3NTiC、B3C3等。主要讲述纤维增强体。

4、金属基复合材料 是以金属或合金为基体与各种增强材料复合而制得的复合材料。增强材料可为纤维状、颗粒状和晶须状的碳化硅、硼、氧化铝及碳纤维。金属基体除金属铝、镁外，还发展有色金属钛、铜、锌、铅、铍超合金和金属间化合物，及黑色金属作为金属基体。

5、金属基复合材料所用的增强剂除了石墨、硼（硼硅克）纤维外，还有高强度钢丝、高熔点合金丝（钨、钼）和晶须（氧化铝、碳化硅）等。这些纤维分别用来与铝、镁、钛、铜和镍钴基高温合金组成复合材料。硼—铝复合材料的研制起步最早，取得了一定效果。这种材料用于航天飞机的中机身构架管，可减重80公斤。

6、纤维增强复合材料 由增强纤维和基体组成。纤维（或晶须）的直径很小，一般在l0μm以下，缺陷较少又小，断裂应变不大于百分之三，是脆性材料。容易损伤、断裂和受到腐蚀。

简述复合材料设计的意义。如何设计防腐蚀(碱性)玻璃纤维增强塑料?

耐碱玻璃纤维增强塑料的设计：使用无碱玻璃纤维和耐碱性树脂（胺固化环氧树脂）。在保证必要的力学性能的前提下，尽量减少玻璃纤维的体积比例，并使树脂基体尽量保护纤维不受介质的侵蚀。

它以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）为增强材料，以合成树脂为基体材料。纤维增强复合材料是由增强纤维和基体组成的。纤维（或晶须）的直径很小，一般小于10微米，是脆性材料，易损伤、断裂和受腐蚀。基体具有黏弹性和弹塑性，是韧性材料。

玻璃纤维增强塑料（GRP）俗称玻璃钢，是聚合物复合材料的主要品种。 它比普通塑料具有更强的耐冲击性；它质轻、机械强度高、耐腐蚀 玻璃钢学名玻璃纤维增强塑料。它是以玻璃纤维及其制品（玻璃布、带、毡、纱等）作为增强材料，以合成树脂作基体材料的一种复合材料。

纤维增强复合材料的增强增韧机制有哪些?

短切纤维的长度一般在150mm以下，通常采用颗粒弥散及晶须复合增韧的方法来实现与基体的复合；连续纤维则具有较大的长径比，能够实现沿长度方向的不间断增强效应，可靠性较高。

增韧机理可大致分为两类：第一种为桥联机制，延性颗粒拦截裂纹，并在裂纹尾区塑性伸张，这样既消耗了能量，又使裂纹得以被桥联，从而提高复合材料的断裂韧性。

空穴化理论的启示 当低温和高速形变的条件触发橡胶空化现象，剪切带得以形成，这种新型的韧性增强机制进一步拓宽了我们对增韧的理解。空穴化理论揭示了橡胶在特定条件下的动态响应，为材料设计提供了新的视角。

一般增韧选用均聚比较好，增加强度共聚较好，同时增强确实有矛盾，如果韧性可以添加聚乙烯或者橡胶一类，如果强度可以正佳POE来解决等。

功能复合材料性能与成型方法介绍

1、复合材料成型三要素相互影响，共同决定了复合材料的性能。纤维的种类和性能决定了复合材料的强度、刚度和耐疲劳性。基体的种类和性能决定了复合材料的耐热性、耐腐蚀性和耐冲击性。成型工艺的选择决定了复合材料的形状、尺寸和表面质量。

2、在现代复合材料领域，热塑性复合材料凭借其耐高温、轻量化和环保优势，脱颖而出。其可回收特性使其成为可持续发展的理想选择。关键的成型工艺，如热熔法，如树脂膜法，虽有所局限，但原位聚合技术的引入带来了革新。

3、确定纤维铺层和成型方法时，都必须满足制品的物化性能、结构形状和外观质量要求等。（2）制品成型比较简便 一般热固性复合材料的树脂基体，成型前是流动液体，增强材料是柔软纤维或织物，因此，用这些材料生产复合材料制品，所需工序及设备要比其它 材料简单的多，对于某些制品仅需一套模具便能生产。

4、比强度和比刚度较高：复合材料的强度与密度的比值（比强度）以及刚度与密度的比值（比刚度）均较高，这意味着它们在重量轻的同时，具有较高的承载能力和刚性。这一特性使得复合材料在航空、航天等领域的结构设计中得到广泛应用。