(精品)复合材料制备与加工1.ppt

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1、复合材料制备与加工课程内容课程内容概论概论复合材料的界面与设计复合材料的界面与设计 金属复合材料的制备与加工金属复合材料的制备与加工 陶瓷复合材料的制备与加工陶瓷复合材料的制备与加工 高分子基复合材料的制备与加工高分子基复合材料的制备与加工 第一章第一章 概论概论复合材料复合材料（Composite Materials）：）：采用物理或化学方法，使两种以上的材料采用物理或化学方法，使两种以上的材料在相态与性能相互独立的形式下共存于一体之在相态与性能相互独立的形式下共存于一体之中，以达到提高材料的某些性能，或互补彼此中，以达到提高材料的某些性能，或互补彼此缺点，或获得新的性能（或功能）的目的。缺

2、点，或获得新的性能（或功能）的目的。内涵：内涵：内涵：内涵：制备方法制备方法制备方法制备方法 组元形式组元形式组元形式组元形式 复合目的复合目的复合目的复合目的SaraComSaraCom复合硬质合金辊环复合硬质合金辊环 硬质合金与钢的冶金粘结技术开创了在热轧领域的硬质合金与钢的冶金粘结技术开创了在热轧领域的硬质合金与钢的冶金粘结技术开创了在热轧领域的硬质合金与钢的冶金粘结技术开创了在热轧领域的崭新应用。崭新应用。崭新应用。崭新应用。耐磨的硬质合金只是整个辊环的一部分，耐磨的硬质合金只是整个辊环的一部分，耐磨的硬质合金只是整个辊环的一部分，耐磨的硬质合金只是整个辊环的一部分，嵌在嵌在嵌在嵌在S

3、ARACOMSARACOMSARACOMSARACOM复合辊环中复合辊环中复合辊环中复合辊环中，吨钢轧辊成本只吨钢轧辊成本只吨钢轧辊成本只吨钢轧辊成本只是常规轧辊的是常规轧辊的是常规轧辊的是常规轧辊的50%50%50%50%。德国萨阿公司广告德国萨阿公司广告德国萨阿公司广告德国萨阿公司广告1.1 复合材料的发展19421942年，年，美国美国Pittsburgh Plate GlassPittsburgh Plate Glass公司公司将玻璃纤维织网将玻璃纤维织网含浸于含浸于芳基脂系非饱和聚脂芳基脂系非饱和聚脂树脂中，再将含浸网叠合并树脂中，再将含浸网叠合并固化处理，固化处理，意外制得一种意外

4、制得一种高弹性率、高强度树脂板（玻高弹性率、高强度树脂板（玻璃纤维强化高分子复合材料）。由此引发世界规模璃纤维强化高分子复合材料）。由此引发世界规模的复合材料研究热潮，并形成复合材料专门学科。的复合材料研究热潮，并形成复合材料专门学科。迄今研究的强化相包括：玻璃纤维、硼、碳化硅、迄今研究的强化相包括：玻璃纤维、硼、碳化硅、氧化铝、碳等粒子、晶须或纤维。基体相包括：高氧化铝、碳等粒子、晶须或纤维。基体相包括：高分子材料、金属、陶瓷。分子材料、金属、陶瓷。研究还涉及层状复合材料、梯度复合材料等。研究还涉及层状复合材料、梯度复合材料等。中国的复合材料中国的复合材料中国的复合材料起始于中国的复合材料起

5、始于中国的复合材料起始于中国的复合材料起始于1958195819581958年，首先用于军工年，首先用于军工年，首先用于军工年，首先用于军工制品，而后逐渐扩展到民用。制品，而后逐渐扩展到民用。制品，而后逐渐扩展到民用。制品，而后逐渐扩展到民用。北京科技大学材料学院在复合材料研究领域居北京科技大学材料学院在复合材料研究领域居北京科技大学材料学院在复合材料研究领域居北京科技大学材料学院在复合材料研究领域居重要地位，承担多项国家自然科学基金项目、重要地位，承担多项国家自然科学基金项目、重要地位，承担多项国家自然科学基金项目、重要地位，承担多项国家自然科学基金项目、国家高技术研究发展计划（国家高技术研

6、究发展计划（国家高技术研究发展计划（国家高技术研究发展计划（863863863863）项目、国家）项目、国家）项目、国家）项目、国家重点基础研究计划（重点基础研究计划（重点基础研究计划（重点基础研究计划（973973973973）项目和国防等项目。）项目和国防等项目。）项目和国防等项目。）项目和国防等项目。历史，现实，与责任历史，现实，与责任三星堆古遗址三星堆古遗址三星堆古遗址三星堆古遗址.距今已有距今已有距今已有距今已有5000500050005000至至至至3000300030003000年历史年历史年历史年历史.三星堆遗址晚期遗址的房屋三星堆遗址晚期遗址的房屋三星堆遗址晚期遗址的房屋三星

7、堆遗址晚期遗址的房屋.在原生地面上在原生地面上在原生地面上在原生地面上挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙挖沟槽，槽中立木柱，间以小木棍或竹棍作为墙骨，在两侧抹草拌泥成为墙壁，并经火烧烤骨，在两侧抹草拌泥成为墙壁，并经火烧烤骨，在两侧抹草拌泥成为墙壁，并经火烧烤骨，在两侧抹草拌泥成为墙壁，并经火烧烤 摘自互联网摘自互联网摘自互联网摘自互联网 历史，现实，与责任历史，现实，与责任当务之急是校舍。年轻的曲凤琴没有退缩，决当务之急是校舍。年轻的曲凤琴没有退缩，决当务之急是校舍。年轻的曲凤琴没有退缩，决当务之急是

8、校舍。年轻的曲凤琴没有退缩，决定自己动手盖。她带着几个稍大一点的学生，自己定自己动手盖。她带着几个稍大一点的学生，自己定自己动手盖。她带着几个稍大一点的学生，自己定自己动手盖。她带着几个稍大一点的学生，自己动手脱动手脱动手脱动手脱土坯土坯土坯土坯，就像燕子衔泥垒巢一样。手被磨出了就像燕子衔泥垒巢一样。手被磨出了就像燕子衔泥垒巢一样。手被磨出了就像燕子衔泥垒巢一样。手被磨出了血泡，在血泡，在血泡，在血泡，在混着柴草的泥土混着柴草的泥土混着柴草的泥土混着柴草的泥土中她的十个手指被磨得没中她的十个手指被磨得没中她的十个手指被磨得没中她的十个手指被磨得没有一个完整的，而这换来的就是那些被码得整整齐有一

9、个完整的，而这换来的就是那些被码得整整齐有一个完整的，而这换来的就是那些被码得整整齐有一个完整的，而这换来的就是那些被码得整整齐齐的土坯。齐的土坯。齐的土坯。齐的土坯。摘自互联网摘自互联网摘自互联网摘自互联网1.2 1.2 复合材料的种类复合材料的种类1.2.1 1.2.1 分散强化型复合材料分散强化型复合材料 一种或一种以上的材料（强化材料或称强化相）一种或一种以上的材料（强化材料或称强化相）一种或一种以上的材料（强化材料或称强化相）一种或一种以上的材料（强化材料或称强化相）分散在另一种材料（基体材料）之中的复合材料。分散在另一种材料（基体材料）之中的复合材料。分散在另一种材料（基体材料）之

10、中的复合材料。分散在另一种材料（基体材料）之中的复合材料。一、分散强化型复合材料的分类 二、金属基复合材料二、金属基复合材料 基体是金属，因而具有较好的耐热性，高弹性基体是金属，因而具有较好的耐热性，高弹性基体是金属，因而具有较好的耐热性，高弹性基体是金属，因而具有较好的耐热性，高弹性系数以及高导电、导热性能，良好的成形加工系数以及高导电、导热性能，良好的成形加工系数以及高导电、导热性能，良好的成形加工系数以及高导电、导热性能，良好的成形加工性能。性能。性能。性能。作作作作为为为为基基基基体体体体金金金金属属属属，铝铝铝铝合合合合金金金金由由由由于于于于密密密密度度度度低低低低、强强强强度度度

11、度高高高高、易易易易于于于于加加加加工工工工处处处处理理理理等等等等优优优优良良良良特特特特性性性性而而而而广广广广为为为为使使使使用用用用，其其其其次次次次是是是是钛和钛合金。钛和钛合金。钛和钛合金。钛和钛合金。用用用用作作作作强强强强化化化化材材材材料料料料的的的的主主主主要要要要有有有有颗颗颗颗粒粒粒粒、晶晶晶晶须须须须、纤纤纤纤维维维维（包包包包括短纤维和长纤维或连续纤维）。括短纤维和长纤维或连续纤维）。括短纤维和长纤维或连续纤维）。括短纤维和长纤维或连续纤维）。金属基复合材料金属基复合材料 金属基复合材料金属基复合材料强化颗粒主要有氮化物、碳化物、硼化物以及强化颗粒主要有氮化物、碳化

12、物、硼化物以及强化颗粒主要有氮化物、碳化物、硼化物以及强化颗粒主要有氮化物、碳化物、硼化物以及氧化物陶瓷。氧化物陶瓷。氧化物陶瓷。氧化物陶瓷。金属基复合材料金属基复合材料三、陶瓷基复合材料三、陶瓷基复合材料 陶瓷材料可以分为功能陶瓷与结构陶瓷两大类。陶瓷材料可以分为功能陶瓷与结构陶瓷两大类。陶瓷材料可以分为功能陶瓷与结构陶瓷两大类。陶瓷材料可以分为功能陶瓷与结构陶瓷两大类。功能陶瓷包括半导体材料、敏感材料（如热敏、压功能陶瓷包括半导体材料、敏感材料（如热敏、压功能陶瓷包括半导体材料、敏感材料（如热敏、压功能陶瓷包括半导体材料、敏感材料（如热敏、压敏、光敏、气敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高敏、

13、光敏、气敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高敏、光敏、气敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高敏、光敏、气敏、湿敏陶瓷等）、绝缘材料（含高导热绝缘材料）、高温超导材料等；导热绝缘材料）、高温超导材料等；导热绝缘材料）、高温超导材料等；导热绝缘材料）、高温超导材料等；结构陶瓷包括各种耐高温、耐腐蚀结构材料，如结构陶瓷包括各种耐高温、耐腐蚀结构材料，如结构陶瓷包括各种耐高温、耐腐蚀结构材料，如结构陶瓷包括各种耐高温、耐腐蚀结构材料，如AlAlAlAl2 2 2 2O O O O3 3 3 3、SiCSiCSiCSiC、BNBNBNBN、SiSiSiSi3 3 3 3N N N N4 4 4 4、WCWCWC

14、WC等结构用陶瓷材料。等结构用陶瓷材料。等结构用陶瓷材料。等结构用陶瓷材料。陶瓷材料复合化的目的，对于结构陶瓷主要是为了陶瓷材料复合化的目的，对于结构陶瓷主要是为了陶瓷材料复合化的目的，对于结构陶瓷主要是为了陶瓷材料复合化的目的，对于结构陶瓷主要是为了提高材料的强度、韧性等力学性能，或提高其耐热、提高材料的强度、韧性等力学性能，或提高其耐热、提高材料的强度、韧性等力学性能，或提高其耐热、提高材料的强度、韧性等力学性能，或提高其耐热、耐蚀性能；而对于功能材料，主要是为了获得某些耐蚀性能；而对于功能材料，主要是为了获得某些耐蚀性能；而对于功能材料，主要是为了获得某些耐蚀性能；而对于功能材料，主要是

15、为了获得某些新的功能。新的功能。新的功能。新的功能。用作陶瓷基复合材料的强化材料主要有：各种陶瓷用作陶瓷基复合材料的强化材料主要有：各种陶瓷用作陶瓷基复合材料的强化材料主要有：各种陶瓷用作陶瓷基复合材料的强化材料主要有：各种陶瓷颗粒、晶须、纤维，某些金属纤维。颗粒、晶须、纤维，某些金属纤维。颗粒、晶须、纤维，某些金属纤维。颗粒、晶须、纤维，某些金属纤维。四、高分子基复合材料四、高分子基复合材料 研究历史最长、应用最广泛的一类复合材料。研究历史最长、应用最广泛的一类复合材料。研究历史最长、应用最广泛的一类复合材料。研究历史最长、应用最广泛的一类复合材料。高分子基复合材料五、原生复合材料（In-s

16、itu composites）原生复合材料（也称为自生复合材料或原位复原生复合材料（也称为自生复合材料或原位复原生复合材料（也称为自生复合材料或原位复原生复合材料（也称为自生复合材料或原位复合材料）属于分散型复合材料的一种，是相对合材料）属于分散型复合材料的一种，是相对合材料）属于分散型复合材料的一种，是相对合材料）属于分散型复合材料的一种，是相对于在基体中加入已经定形的强化相这样一类常于在基体中加入已经定形的强化相这样一类常于在基体中加入已经定形的强化相这样一类常于在基体中加入已经定形的强化相这样一类常规复合材料而言的。规复合材料而言的。规复合材料而言的。规复合材料而言的。原生复合材料中的强

17、化相是在铸造、烧结等高原生复合材料中的强化相是在铸造、烧结等高原生复合材料中的强化相是在铸造、烧结等高原生复合材料中的强化相是在铸造、烧结等高温加工处理过程中通过结晶或化学反应生成的。温加工处理过程中通过结晶或化学反应生成的。温加工处理过程中通过结晶或化学反应生成的。温加工处理过程中通过结晶或化学反应生成的。常见的许多热处理可强化（相变析出反应型）常见的许多热处理可强化（相变析出反应型）常见的许多热处理可强化（相变析出反应型）常见的许多热处理可强化（相变析出反应型）金属材料可以认为是广义上的原生复合材料，金属材料可以认为是广义上的原生复合材料，金属材料可以认为是广义上的原生复合材料，金属材料可

18、以认为是广义上的原生复合材料，但习惯上不将这一类材料称为原生复合材料。但习惯上不将这一类材料称为原生复合材料。但习惯上不将这一类材料称为原生复合材料。但习惯上不将这一类材料称为原生复合材料。1.2.2 梯度材料（梯度功能材料）梯梯梯梯度度度度材材材材料料料料（或或或或梯梯梯梯度度度度复复复复合合合合材材材材料料料料）是是是是一一一一种种种种较较较较为为为为特特特特殊殊殊殊的的的的复复复复合合合合材材材材料料料料，梯梯梯梯度度度度材材材材料料料料中中中中组组组组元元元元的的的的含含含含量量量量沿沿沿沿着着着着某某某某一一一一方方方方向向向向（例如厚度方向）产生连续或非连续的变化。（例如厚度方向）

19、产生连续或非连续的变化。（例如厚度方向）产生连续或非连续的变化。（例如厚度方向）产生连续或非连续的变化。组组组组元元元元梯梯梯梯度度度度化化化化的的的的目目目目的的的的是是是是为为为为了了了了实实实实现现现现材材材材料料料料性性性性能能能能的的的的梯梯梯梯度度度度化化化化，赋予材料多种功能，以满足一些特殊的使用需要。赋予材料多种功能，以满足一些特殊的使用需要。赋予材料多种功能，以满足一些特殊的使用需要。赋予材料多种功能，以满足一些特殊的使用需要。因因因因 此此此此，梯梯梯梯 度度度度 材材材材 料料料料 也也也也 称称称称 为为为为 梯梯梯梯 度度度度 功功功功 能能能能 材材材材 料料料料（

20、Functionally Gradient MaterialsFunctionally Gradient MaterialsFunctionally Gradient MaterialsFunctionally Gradient Materials：FGMFGMFGMFGM）。）。）。）。梯度材料金属 陶瓷连续梯度变化金属 陶瓷非连续梯度变化1.2.3 1.2.3 层状复合材料层状复合材料 各组元自成一个或数个整体，组元之间以界面各组元自成一个或数个整体，组元之间以界面各组元自成一个或数个整体，组元之间以界面各组元自成一个或数个整体，组元之间以界面结合的方式复合成一体。结合的方式复合成一体。结

21、合的方式复合成一体。结合的方式复合成一体。铜包铝线铜包铝线铜包铝线铜包铝线铝铝铝铝铜铜铜铜铝包钢线铝包钢线铝包钢线铝包钢线钢钢钢钢铝铝铝铝复合钢板复合钢板复合钢板复合钢板（减振钢板）（减振钢板）（减振钢板）（减振钢板）钢钢钢钢树树树树脂脂脂脂层状复合材料层状复合材料1.3 1.3 复合材料制备与加工方法复合材料制备与加工方法 1.3.1 1.3.1 1.3.1 1.3.1 金属复合材料金属复合材料金属复合材料金属复合材料 对对对对于于于于金金金金属属属属基基基基复复复复合合合合材材材材料料料料（分分分分散散散散强强强强化化化化型型型型金金金金属属属属复复复复合合合合材材材材料料料料），直直直直

22、接接接接利利利利用用用用塑塑塑塑性性性性加加加加工工工工的的的的方方方方法法法法进进进进行行行行成成成成形形形形，然然然然后后后后进进进进行行行行烧烧烧烧结结结结固固固固化化化化，或或或或采采采采用用用用铸铸铸铸造造造造、粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金等等等等方方方方法法法法制制制制备备备备毛毛毛毛坯坯坯坯，然然然然后后后后采采采采用用用用锻锻锻锻造造造造、轧轧轧轧制制制制、挤挤挤挤压压压压等等等等方方方方法法法法进进进进行二次加工的复合材料占绝大部分。行二次加工的复合材料占绝大部分。行二次加工的复合材料占绝大部分。行二次加工的复合材料占绝大部分。层层层层状状状状金金金金属属属属复复复复合合

23、合合材材材材料料料料主主主主要要要要采采采采用用用用爆爆爆爆炸炸炸炸焊焊焊焊接接接接或或或或扩扩扩扩散散散散焊焊焊焊接接接接后后后后进进进进行行行行塑塑塑塑性性性性加加加加工工工工，或或或或利利利利用用用用塑塑塑塑性性性性加加加加工工工工直直直直接接接接复复复复合合合合成形。成形。成形。成形。一、颗粒强化金属基复合材料（1 1 1 1）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法 包包包包括括括括常常常常规规规规的的的的粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金法法法法与与与与粉粉粉粉末末末末塑塑塑塑性性性性加加加加工工工工法法法法。粉粉粉粉末末末末冶冶冶冶金金金金法法法法还还还还可可可可根根根根据据

24、据据强强强强化化化化颗颗颗颗粒粒粒粒的的的的加加加加入入入入方方方方式式式式，分分分分为直接掺入法和通过反应生成的原生复合法。为直接掺入法和通过反应生成的原生复合法。为直接掺入法和通过反应生成的原生复合法。为直接掺入法和通过反应生成的原生复合法。（2 2 2 2）铸造法）铸造法）铸造法）铸造法 包包包包括括括括搅搅搅搅拌拌拌拌铸铸铸铸造造造造法法法法（增增增增强强强强相相相相弥弥弥弥散散散散分分分分布布布布）和和和和挤挤挤挤压压压压铸造法（采用增强相预制件的方法）。铸造法（采用增强相预制件的方法）。铸造法（采用增强相预制件的方法）。铸造法（采用增强相预制件的方法）。（3 3 3 3）喷射共沉积

25、法）喷射共沉积法）喷射共沉积法）喷射共沉积法二、晶须增强金属基复合材料（1 1 1 1）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法（2 2 2 2）压力铸造法）压力铸造法）压力铸造法）压力铸造法三、纤维增强金属基复合材料（1 1 1 1）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法 通通通通常常常常是是是是将将将将纤纤纤纤维维维维含含含含浸浸浸浸于于于于粉粉粉粉浆浆浆浆之之之之中中中中，堆堆堆堆垛垛垛垛干干干干燥燥燥燥后后后后进进进进行行行行烧结。烧结。烧结。烧结。（2 2 2 2）扩散结合法）扩散结合法）扩散结合法）扩散结合法 包括热压、热等静压、热轧等方法。包括热压、热等静压、热轧等

26、方法。包括热压、热等静压、热轧等方法。包括热压、热等静压、热轧等方法。（3 3 3 3）预制件铸造法）预制件铸造法）预制件铸造法）预制件铸造法 包括浸渍法和挤压铸造法。包括浸渍法和挤压铸造法。包括浸渍法和挤压铸造法。包括浸渍法和挤压铸造法。（4 4 4 4）两相合金复合法）两相合金复合法）两相合金复合法）两相合金复合法 包包包包括括括括共共共共晶晶晶晶合合合合金金金金定定定定向向向向凝凝凝凝固固固固复复复复合合合合法法法法、非非非非互互互互溶溶溶溶两两两两相相相相合合合合金金金金强加工法。强加工法。强加工法。强加工法。四、层状复合材料（1 1 1 1）机械接合）机械接合）机械接合）机械接合 镶

27、套（包括热装和冷压入）、液压扩管（胀形）、冷拉拔等镶套（包括热装和冷压入）、液压扩管（胀形）、冷拉拔等镶套（包括热装和冷压入）、液压扩管（胀形）、冷拉拔等镶套（包括热装和冷压入）、液压扩管（胀形）、冷拉拔等（2 2 2 2）冶金接合）冶金接合）冶金接合）冶金接合 *爆炸成形，或爆炸成形后进行轧制爆炸成形，或爆炸成形后进行轧制爆炸成形，或爆炸成形后进行轧制爆炸成形，或爆炸成形后进行轧制 *扩散热处理扩散热处理扩散热处理扩散热处理 *轧制成形轧制成形轧制成形轧制成形 *挤压成形挤压成形挤压成形挤压成形 *粉末塑性加工，或粉末塑性加工后烧结粉末塑性加工，或粉末塑性加工后烧结粉末塑性加工，或粉末塑性加

28、工后烧结粉末塑性加工，或粉末塑性加工后烧结 *摩擦焊接摩擦焊接摩擦焊接摩擦焊接 *复合铸造复合铸造复合铸造复合铸造1.3.2 金属-陶瓷层状复合材料、梯度材料（1 1 1 1）气相析出法）气相析出法）气相析出法）气相析出法 化化化化学学学学气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积法法法法（CVDCVDCVDCVD法法法法：Chemical Chemical Chemical Chemical Vapor Vapor Vapor Vapor DepositionDepositionDepositionDeposition）,通通通通过过过过气气气气相相相相状状状状态态态态下下下下的的的的化化化化学学学学

29、反反反反应应应应而而而而使使使使所所所所需成份在基板上析出。需成份在基板上析出。需成份在基板上析出。需成份在基板上析出。物物物物理理理理气气气气相相相相沉沉沉沉积积积积法法法法（PVDPVDPVDPVD法法法法：Physical Physical Physical Physical Vapor Vapor Vapor Vapor DepositionDepositionDepositionDeposition）包包包包括括括括真真真真空空空空镀镀镀镀膜膜膜膜、溅溅溅溅射射射射镀镀镀镀膜膜膜膜、离离离离子子子子镀镀镀镀膜膜膜膜等等等等方方方方法法法法。通通通通过过过过加加加加热热热热蒸蒸蒸蒸发发

30、发发、或或或或让让让让粒粒粒粒子子子子撞撞撞撞击击击击固固固固体体体体，使所需成份的原子（或分子）沉积于基板上。使所需成份的原子（或分子）沉积于基板上。使所需成份的原子（或分子）沉积于基板上。使所需成份的原子（或分子）沉积于基板上。（2 2 2 2）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法）粉末冶金法 粉粉粉粉末末末末堆堆堆堆积积积积法法法法:采采采采用用用用粉粉粉粉末末末末状状状状原原原原料料料料进进进进行行行行积积积积层层层层堆堆堆堆积积积积，在堆积过程中控制各组成的含量。在堆积过程中控制各组成的含量。在堆积过程中控制各组成的含量。在堆积过程中控制各组成的含量。薄薄薄薄膜膜膜膜积积积积层层层层法

31、法法法：先先先先制制制制取取取取金金金金属属属属与与与与陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷或或或或陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷与与与与陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷的复合薄膜，然后将不同成份的薄膜积层起来。的复合薄膜，然后将不同成份的薄膜积层起来。的复合薄膜，然后将不同成份的薄膜积层起来。的复合薄膜，然后将不同成份的薄膜积层起来。离心成形法：利用不同比重材料的粉末混合体离心成形法：利用不同比重材料的粉末混合体离心成形法：利用不同比重材料的粉末混合体离心成形法：利用不同比重材料的粉末混合体在离心力作用下产生分离的特性，或边改变所加在离心力作用下产生分离的特性，或边改变所加在离心力作用下产生分离的特性，或边改变所加在离心力作用下产生分离的特

32、性，或边改变所加粉末混合体的组成，边通过离心成形法进行堆积。粉末混合体的组成，边通过离心成形法进行堆积。粉末混合体的组成，边通过离心成形法进行堆积。粉末混合体的组成，边通过离心成形法进行堆积。（3 3 3 3）等离子喷镀法）等离子喷镀法）等离子喷镀法）等离子喷镀法（4 4 4 4）自蔓延燃烧合成法（）自蔓延燃烧合成法（）自蔓延燃烧合成法（）自蔓延燃烧合成法（SHSSHSSHSSHS法）法）法）法）利用陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属之间的反应热利用陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属之间的反应热利用陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属之间的反应热利用陶瓷与陶瓷、陶瓷与金属之间的反应热进行自我烧结（进行自我烧结（进行自我烧结（进行自

33、我烧结（SHSSHSSHSSHS法法法法:Self propagating:Self propagating:Self propagating:Self propagating High temperature SynthesisHigh temperature SynthesisHigh temperature SynthesisHigh temperature Synthesis）。）。）。）。（5 5 5 5）电解析出法）电解析出法）电解析出法）电解析出法 将将将将基基基基板板板板作作作作为为为为阴阴阴阴极极极极浸浸浸浸入入入入含含含含有有有有金金金金属属属属离离离离子子子子的的的的电电

34、电电解解解解液液液液之之之之中中中中，通通通通过过过过电电电电解解解解使使使使金金金金属属属属离离离离子子子子在在在在基基基基板板板板上上上上还还还还原原原原析析析析出出出出而实现成膜。而实现成膜。而实现成膜。而实现成膜。1.3.3 陶瓷基复合材料（1 1 1 1）粉末烧结法）粉末烧结法）粉末烧结法）粉末烧结法（2 2 2 2）高分子反应合成法）高分子反应合成法）高分子反应合成法）高分子反应合成法 将将将将有有有有机机机机高高高高分分分分子子子子材材材材料料料料与与与与强强强强化化化化材材材材料料料料混混混混合合合合成成成成形形形形，通通通通过过过过燃燃燃燃烧烧烧烧合成陶瓷基体。合成陶瓷基体。

35、合成陶瓷基体。合成陶瓷基体。（3 3 3 3）熔融含浸法）熔融含浸法）熔融含浸法）熔融含浸法 将将将将纤纤纤纤维维维维织织织织物物物物含含含含浸浸浸浸于于于于熔熔熔熔融融融融状状状状态态态态的的的的陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷基基基基体体体体中中中中，使使使使熔熔熔熔体体体体充满纤维之间的间隙而制取连续纤维强化复合材料。充满纤维之间的间隙而制取连续纤维强化复合材料。充满纤维之间的间隙而制取连续纤维强化复合材料。充满纤维之间的间隙而制取连续纤维强化复合材料。（4 4 4 4）化学气相渗透法（气相反应直接复合法）化学气相渗透法（气相反应直接复合法）化学气相渗透法（气相反应直接复合法）化学气相渗透法（气相反应直

36、接复合法）通通通通过过过过对对对对强强强强化化化化材材材材料料料料预预预预成成成成形形形形体体体体（纤纤纤纤维维维维织织织织物物物物等等等等）施施施施加加加加温温温温度度度度梯梯梯梯度度度度或或或或压压压压力力力力梯梯梯梯度度度度，使使使使原原原原料料料料气气气气体体体体在在在在预预预预成成成成形形形形体体体体内内内内部部部部产产产产生生生生反反反反应而析出陶瓷基体。应而析出陶瓷基体。应而析出陶瓷基体。应而析出陶瓷基体。（5 5 5 5）原生复合法）原生复合法）原生复合法）原生复合法 1.3.4 高分子复合材料（1 1 1 1）连续纤维强化复合材料）连续纤维强化复合材料）连续纤维强化复合材料）

37、连续纤维强化复合材料 手手手手糊糊糊糊法法法法 或或或或称称称称直直直直接接接接涂涂涂涂积积积积法法法法，即即即即通通通通过过过过手手手手工工工工用用用用不不不不饱饱饱饱和和和和聚聚聚聚酯树脂或环氧树脂将增强材料粘结在一起。酯树脂或环氧树脂将增强材料粘结在一起。酯树脂或环氧树脂将增强材料粘结在一起。酯树脂或环氧树脂将增强材料粘结在一起。含含含含浸浸浸浸网网网网层层层层压压压压法法法法 将将将将一一一一定定定定量量量量的的的的含含含含浸浸浸浸网网网网层层层层叠叠叠叠在在在在一一一一起起起起，在在在在一定的温度和压力下压制成板材。一定的温度和压力下压制成板材。一定的温度和压力下压制成板材。一定的温

38、度和压力下压制成板材。缠缠缠缠绕绕绕绕法法法法 将将将将含含含含浸浸浸浸有有有有树树树树脂脂脂脂的的的的连连连连续续续续纤纤纤纤维维维维缠缠缠缠绕绕绕绕在在在在芯芯芯芯模模模模上上上上，然后进行固化。然后进行固化。然后进行固化。然后进行固化。模模模模压压压压法法法法 将将将将含含含含浸浸浸浸网网网网积积积积层层层层于于于于金金金金属属属属模模模模中中中中，或或或或将将将将缠缠缠缠绕绕绕绕成成成成型型型型的的的的芯芯芯芯模模模模置置置置于于于于金金金金属属属属模模模模中中中中，在在在在一一一一定定定定的的的的温温温温度度度度和和和和压压压压力力力力下下下下使使使使其其其其固化。固化。固化。固化。

39、拉拔法拉拔法拉拔法拉拔法 将含浸有树脂的纤维束通过成型模拉制成所将含浸有树脂的纤维束通过成型模拉制成所将含浸有树脂的纤维束通过成型模拉制成所将含浸有树脂的纤维束通过成型模拉制成所需断面形状。需断面形状。需断面形状。需断面形状。（2 2 2 2）非连续纤维强化复合材料）非连续纤维强化复合材料）非连续纤维强化复合材料）非连续纤维强化复合材料 非非非非连连连连续续续续纤纤纤纤维维维维强强强强化化化化复复复复合合合合材材材材料料料料的的的的成成成成型型型型方方方方法法法法主主主主要要要要有有有有手糊法、模压法、注射法、挤压法等几种。手糊法、模压法、注射法、挤压法等几种。手糊法、模压法、注射法、挤压法等

40、几种。手糊法、模压法、注射法、挤压法等几种。注注注注射射射射法法法法 采采采采用用用用注注注注射射射射的的的的方方方方法法法法使使使使处处处处于于于于熔熔熔熔化化化化状状状状态态态态的的的的高高高高分分分分子子子子与与与与强强强强化化化化材材材材料料料料的的的的混混混混合合合合物物物物流流流流入入入入并并并并充充充充满满满满成成成成型型型型模模模模，经固化而获得所需制品。经固化而获得所需制品。经固化而获得所需制品。经固化而获得所需制品。挤挤挤挤压压压压法法法法 借借借借助助助助柱柱柱柱塞塞塞塞或或或或螺螺螺螺秆秆秆秆将将将将圆圆圆圆筒筒筒筒容容容容器器器器内内内内的的的的处处处处于于于于熔熔熔

41、熔化化化化状状状状态态态态的的的的高高高高分分分分子子子子与与与与强强强强化化化化材材材材料料料料的的的的混混混混合合合合物物物物通通通通过过过过成型模孔挤出制取所需断面形状的制品。成型模孔挤出制取所需断面形状的制品。成型模孔挤出制取所需断面形状的制品。成型模孔挤出制取所需断面形状的制品。（3 3 3 3）层状复合材料）层状复合材料）层状复合材料）层状复合材料 典典典典型型型型的的的的高高高高分分分分子子子子层层层层状状状状复复复复合合合合材材材材料料料料有有有有夹夹夹夹层层层层复复复复合合合合材材材材料料料料、各各各各种种种种复复复复合合合合膜、人造革等。膜、人造革等。膜、人造革等。膜、人造

42、革等。由由由由三三三三层层层层以以以以上上上上的的的的不不不不同同同同材材材材料料料料或或或或不不不不同同同同结结结结构构构构组组组组成成成成的的的的复复复复合合合合材材材材料料料料称称称称为为为为夹层复合材料。夹层复合材料。夹层复合材料。夹层复合材料。根根根根据据据据夹夹夹夹芯芯芯芯的的的的类类类类型型型型，夹夹夹夹层层层层复复复复合合合合材材材材料料料料可可可可以以以以分分分分为为为为泡泡泡泡沫沫沫沫夹夹夹夹层层层层材材材材料料料料、蜂蜂蜂蜂窝窝窝窝夹夹夹夹层层层层材材材材料料料料与与与与折折折折板板板板夹夹夹夹层层层层材材材材料料料料三三三三种种种种。夹夹夹夹层层层层复复复复合合合合材材

43、材材料料料料的的的的各各各各层层层层之之之之间主要采用粘结的方法进行接合。间主要采用粘结的方法进行接合。间主要采用粘结的方法进行接合。间主要采用粘结的方法进行接合。1.4 复合材料的应用1.4.1 1.4.1 金属复合材料金属复合材料 金金金金属属属属复复复复合合合合材材材材料料料料中中中中以以以以层层层层状状状状复复复复合合合合材材材材料料料料的的的的应应应应用用用用面面面面最最最最广广广广、产产产产量量量量最最最最大大大大，如如如如铝铝铝铝包包包包钢钢钢钢导导导导线线线线、刚刚刚刚性性性性电电电电车车车车导导导导线线线线、低低低低温温温温超导材料、光纤、各种复合板、双金属管等。超导材料、光

44、纤、各种复合板、双金属管等。超导材料、光纤、各种复合板、双金属管等。超导材料、光纤、各种复合板、双金属管等。金属基复合材料中以颗粒强化复合材料发展最金属基复合材料中以颗粒强化复合材料发展最金属基复合材料中以颗粒强化复合材料发展最金属基复合材料中以颗粒强化复合材料发展最快，应用较为广泛，其中尤以颗粒强化铝基复合快，应用较为广泛，其中尤以颗粒强化铝基复合快，应用较为广泛，其中尤以颗粒强化铝基复合快，应用较为广泛，其中尤以颗粒强化铝基复合材料最具有代表性。材料最具有代表性。材料最具有代表性。材料最具有代表性。1.4.2 陶瓷复合材料 陶陶陶陶瓷瓷瓷瓷复复复复合合合合材材材材料料料料主主主主要要要要应

45、应应应用用用用在在在在耐耐耐耐磨磨磨磨、耐耐耐耐蚀蚀蚀蚀、耐耐耐耐高高高高温温温温以以以以及及及及对对对对于于于于强强强强度度度度、比比比比强强强强度度度度、重重重重量量量量有有有有较较较较为为为为特特特特殊殊殊殊要要要要求求求求的的的的材料等方面。材料等方面。材料等方面。材料等方面。1.4.3 高分子复合材料 高高高高分分分分子子子子复复复复合合合合材材材材料料料料在在在在日日日日常常常常生生生生活活活活、化化化化工工工工、船船船船舶舶舶舶、航航航航天天天天航航航航空空空空、电电电电子子子子与与与与通通通通信信信信、工工工工程程程程结结结结构构构构材材材材料料料料等等等等方方方方面面面面具有

46、极为广泛的用途。具有极为广泛的用途。具有极为广泛的用途。具有极为广泛的用途。例例例例如如如如，玻玻玻玻璃璃璃璃钢钢钢钢大大大大量量量量用用用用于于于于船船船船舶舶舶舶、化化化化工工工工冷冷冷冷凝凝凝凝塔塔塔塔等等等等结结结结构构构构材材材材料料料料；人人人人造造造造革革革革与与与与人人人人们们们们的的的的日日日日常常常常生生生生活活活活紧紧紧紧密密密密相相相相关关关关；高高高高强强强强度度度度纤纤纤纤维维维维强强强强化化化化高高高高分分分分子子子子基基基基复复复复合合合合材材材材料料料料大大大大量量量量用用用用于于于于军军军军用用用用飞飞飞飞机机机机结结结结构构构构材材材材料料料料、降降降降落落落落伞伞伞伞绳绳绳绳等等等等；碳碳碳碳碳碳碳碳复复复复合合合合材料用于飞机刹车片。材料用于飞机刹车片。材料用于飞机刹车片。材料用于飞机刹车片。