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復合材料范文1
1+1=2，這一點地球人都知道，但我要說，在材料領域，一加一可能會等于三甚至無窮，當兩種或兩種以上的材料一旦進行復合，就會產生新的材料，這種新的材料在性能上能夠避免合成它的材料的缺點，同時也兼具它們的優點，在當今，人們無休止地開采利用有限的自然資源，因此復合材料的研發就理所當然地成為材料發展的新趨勢之一。
復合材料與工程專業所要解決的就是了解復合材料的發展歷程、組成特點、主要應用領域、復合原理、主要制備工藝、復合材料的研究熱點與最新進展等問題，在此基礎上培養同學們的創新精神以及把所學的理論應用到實踐過程中的能力，從而解決資源短缺的問題，“術業有專攻”，復合材料與工程分為復合材料設計與加工和復合材料工程兩個專業方向，這樣可以使同學們在成為本專業通才的同時又是某個方向的專才。
本專業畢業生可成為航空航天等高科技領域的工程師，各類體育用品、汽車、建筑、工業用品等涉及復合材料制造企業的設計師與工程師，高分子合成與加工、化工等相關企業的生產研發、營銷人員，相關科研院所的研發人員等，總之，本專業就業面比較廣，就業前景一片看好，此外，本專業畢業生的薪酬也不會很低，剛
轉貼于
剛畢業一年你的月薪就有望達到3000元，即使算上地域、單位等因素，平均薪酬基本上也能在2000～4000元/月。
專業課程
高等數學、材料復合原理、復合材料學、復合材料工藝設備、材料學概論、復合材料的實驗技術、離分子化學、高分子物理等。
就業方向
本專業畢業生主要到國防、航天航空、汽車、化工、能源等復合材料與工程的相關領域從事相關工作。
推薦院校
重點大學：哈爾濱工業大學、華東理工大學、武漢理工大學等。
復合材料范文2
[關鍵詞]鈦基；復合材料；專利
鈦及鈦合金是一種物理性能優良、化學性能穩定的材料，但當溫度較高時，鈦金屬的強度和蠕變抗力急劇下降。相對于鈦合金，鈦基復合材料具有較高的比強度、比剛度以及優異的耐高溫、抗腐蝕性能，其在航空航天、軍工等領域具備廣泛的應用前景[1-2]。隨著對鈦基復合材料的研究的逐漸深入，中國市場涉及鈦基復合材料的相關專利申請量也逐步提升。本文從申請量隨年代變化的態勢、申請來源國等角度分析了鈦基復合材料在中國市場的專利申請狀況。并對該領域的專利技術進行了技術功效分析，進一步的對研究熱點之一：單一顆粒增強的專利技術進行了詳細的分析。
1專利申請量態勢
鈦基復合材料的專利申請主要經過1990~2000年，2001~2009年，2010年-至今三個階段。上述三個階段與目前我國的鈦基復合材料研發趨勢基本一致。2010年至今，隨著航空航天以及特種工程材料領域的需要，鈦基復合材料處于較為快速的發展階段，反應在專利申請量方面就是出現較為明顯的增長趨勢。
2主要申請來源國專利申請技術構成
中國作為最主要的申請來源國，而美國、日本、英國和新西蘭作為國外申請人來源國，其具體申請技術構成參見圖2。從圖2也可以清楚地看出，其他國家或地區在中國鈦基復材方面的專利申請中，技術要求更高的纖維增強鈦基復材比例是高于中國申請的，這一方面是因為本申請復合技術方面的差距所致；另一方面也是由于我國在纖維材料制備領域，在成本和性能上與國外先進國家相比本就具備較大差距。
3技術功效分析
當前，鈦基復合材料主要包括顆粒晶須增強和纖維增強兩類。圖3是鈦基復合材料領域技術功效矩陣圖，橫軸表示各技術手段能夠實現的功能效果，縱軸表示各技術手段，交叉點圓球面積表示該相應技術實現該功能效果的專利數量多少，即技術點專利越多球面積越大。從縱坐標可以清晰地知道目前專利技術中，有關鈦基復材的主要技術分支、以及主流技術手段。而從橫坐標可以清楚知道目前該領域的研究方向。進一步通過圖中圓圈大小以及密度分布，可以了解本行業的研究熱點和成熟技術。從空白區域研究技術盲點存在的可能性。
3.1對于顆粒類增強鈦基復材
在顆粒增強鈦基復材領域，集中解決的技術問題或者說是研究較為全面成熟的領域集中在提高鈦材力學性能、提高塑性以及降低成本三個主要方面，且各種技術手段的選擇覆蓋全面，研究已經較為成熟全面，不存在明顯的技術盲點。對于改善耐磨性和增韌性方面，可以明顯看出顆粒增強鈦基復材領域所采用的技術手段集中在顆粒種類的選擇上，并不涉及具體的復合工藝，存在明顯的技術空白。對于該技術空白，可以做為以后顆粒增強鈦基復合材料領域的一個主要突破方向。而且不僅僅是針對改善耐磨性和增韌性，對于整個顆粒增強鈦基復合材料領域，相對于顆粒種類的選擇，如何突破現有的傳統復合工藝限制，將成為該領域突破發展瓶頸，引來新的爆發式技術革新的關鍵。而對于針對性較強的特殊技術效果領域，顆粒增強鈦基復材主要集中在選用特殊的顆粒類型而賦予相應的特殊性能，整體專利研究數量不多，存在較大技術空白。隨著以后鈦基復材在民用領域的擴展，對其的特殊功能性需求必然會更加多樣化，而通過加入合理種類添加顆粒，往往就能滿足需求，因而這方面的研究存在較大的發展空間，也容易實現。當然隨著不同顆粒的引入，最終不可避免面對的技術問題仍然是最終復合工藝的革新。
3.2對于纖維類增強鈦基復材
相較于顆粒增強鈦基復材，應該說纖維增強復材無論是從申請量還是技術手段的覆蓋領域來說都存在較大差距，也說明后者的研發還不如前者成熟，但是也說明纖維增強鈦基復材存在較大的研究空白，發展潛力巨大。對于纖維增強鈦基復合材料領域，存在較多的申請空白點或盲點。尤其是在如何提高界面性能、提高耐磨性這兩個領域，還未出現相關專利。究其原因，這也和我國高分子復合材料工藝起步較晚，技術水平較低有直接關系，相信隨著相應的復合材料制備工藝的提升，纖維增強鈦基復材的研究方向會相應地向通過復合工藝提高復材性能的方向發展，此方面的專利申請數量應該在未來數十年內有較大的提高。綜上，在纖維增強鈦基復材領域，今后的研究熱點主要有兩方面，一方面，在現有可選纖維種類和復合工藝基礎上，進一步開拓纖維在鈦基復材中的應用領域，增加其在鈦基復材中多種性能需要方面的改進作用。另外一方面，除了合理選用纖維種類外，可以考慮從復合工藝方面改善纖維增強鈦基復材性能。
參考文獻
[1]袁武華等．鈦基復合材料及其制備技術研究進展[J]．材料導報，2005，19(4)：54-57．
復合材料范文3
關鍵詞：導電高分子復合材料；導電性；應用
中圖分類號：TQ 316 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）06（a）-0000-00
導電高分子材料就是在高分子材料的基礎上，根據使用的要求，加入了相應的導電體，經過多重技術的處理之后，使其具有了較高的導電能力。而由于這種材料在制造的過程中，使用對材料的要求不高，使用的技術加工手段簡單，使用的生產成本較低，導電性能較好等原因，受到了社會各界的廣泛重視。因此，為了使導電高分子復合材料在當前階段中更好的應用，在當前的科學研究中，加強對其進行研究成為了必然趨勢。
1導電高分子復合材料的導電理論
1.1 統計滲濾模型
在高分子復合材料的導電理論中，首先就是統計滲濾模型，這一模型通常是幾何模型為基礎上建立的，就是將復合材料中基本物質使用一定技術將其抽象化，使其存在一定形狀的分散體系，然后根據一定的機理要求，將其進行重新的排列，使其重新組合成一個整體，使高分子材料中的基本物質成為了連續相，而加入的導電體材料根據其功能的不同，有些成為了連續相，有些成為了分散相，這些有效的分散相以及連續相，就在導電高分子復合材料中構造出了導電通道。在這一模型的基礎上，對導電高分子復合材料的電阻率與導電體進行深層次的分析，在兩者之間建立相應的聯系。最具有代表性的就是在建立統計滲濾模型時，根據不同的需求，將基本物質抽象為形狀、大小不同的球型、規則的多面體等，同時將導電體抽象成連續性的珠串等[1]。這種模型有效的將高分子材料的導電理論進行了闡述，但是其也具有一定的缺點，就是其只能使用在較為簡單的復合材料中，復合材料中只能有一種基本物質以及導電體材料，對于具有多種基本物質或者導電體材料的復合材料時，雖然也能建立相應的模型，但得到的理論與實際之間會存在較大的差異。
1.2 熱力學模型
隨著統計滲濾模型的使用，人們逐漸的發現其有一些缺點，例如在構建模型時，往往忽略了基本物質與導電體之間的作用關系，使得到的結果具有一定的偏差，不滿足當前社會發展的需求，在這種情況下，就研究出了熱力學模型來對導電高分子復合材料導電理論進行了闡述，使結果得到了很大的改進。這一理論是以熱力學原理的基礎上建立的，在這項理論中，認為構建導電通道的過程中，導電體處于臨界狀態的體積與模型中多余的自由能具有一定的聯系，當模型中多余的自由能達到一定的程度后，就會在模型的內部自動的構建出導電通道。并且，高分子材料中基本物質的熔融粘度較大，更好的阻止了平衡相的分離；導電體粒子的直徑較小，更好的幫助平衡相分離。使用這種模型來對導電高分子復合材料進行闡述與實際更加接近[2]。
2 導電高分子復合材料的特殊效應理論
導電高分子材料的性能往往不是一成不變的，在特定的環境中，其性能也會逐漸的在變化著。例如一些導電高分子復合材料在拉力或壓力的作用下，就會出現一些特別的效應，例如壓敏效應、拉敏效應等，可以根據這些特殊的效應來對地導電高分子復合材料進行闡述。
在壓敏、拉敏效應理論中，可以利用通道理論對其進行闡述。在不同的高分子材料，所中具有的臨界范圍不同，在壓敏的情況下，材料中的導電體相對就不是很多，使得導電體的分布不是很好，無法直接構造出導電通道，如果在這時向復合材料施壓，壓力不是很高時，沒有達到材料的最大臨界值，復合材料仍然具有高阻態；當所施加的壓力過高時，超過了最大臨界值，就會使復合材料發生一定的形變，使其內部構建出了導電通道，從而使其具有了導電性。在拉敏的情況下，材料含有大量的導電體，其內部具有一定的導電通道，這時在對其使用拉力時，當垃圾過大，超過最大臨界值時，復合材料就會發生形變，致使其全本具有的導電通道遭受了損壞，從而使復合材料不在具有導電性[3]。
3 導電高分子復合材料的應用以及發展趨勢
3.1 導電高分子復合材料的應用
導電高分子的原材料一般為聚合物或者具有導電效果較強的填充物，隨著科學技術的不斷發展，目前已經成功研制出了具有良好導電性的高分子復合材料，且隨著高分子復合材料的廣泛應用，也增加了抗靜電、電磁波屏蔽等功能，使得導電高分子材料獲得了巨大的技術突破，目前，根據導電高分子材料的性能不同，可以將其分為半導體材料、高導電體材料、熱敏導體材料等，其材料成分不僅有金屬材料，如銅、鋁等，同時也含有碳系聚合物，大大增加了導電高分子復合材料的穩定性，同時降低了制作成本。另外，由于導電高分子復合材料的優點，使得基于傳統的工作方式有了極大程度的改善，如在開關元件生產過程，傳統的導電材料的在開關中雖然能夠保證電流的有效傳輸，但是金屬材質會產生無用功率，同時導體過熱還會引發安全事故，因此，在開關元件的生產中應用高分子復合材料，能夠有效的保護用電安全，同時，利用高分子復合材料的熱效應，能夠制作出熱敏傳感器，提高能源的利用率，另外，導電高分子復合材料也在航電器的制作、煤電系統、建筑施工中有著廣泛的應用[4]。
3.2 導電高分子復合材料的研究進展
由于高分子復合材料具有非常良好的應用前景，因此，我國重視并鼓勵高分子復合材料研究的創新和發展，但是高分子復合材料具有較強的不穩定性，其性能容易受到制作工藝、制作環境等外在因素的影響，近年來，先進的導電理論指出尋研制能與復合材料穩定結合的導點模型是未來高分子復合材料的研究發展方向。隨著科學技術的不斷發展，目前已經得出復合體系的構建是建立導線模型的前提要素，利用拓撲學方法能夠有效的對復合材料的參數進行測量，同時能夠有效的觀測出不同添加劑對導電高分子復合材料的影響。由于高分子復合材料必須具有實用性，因此，導電高分子復合材料的研究上也偏向于增加其穩定性、輕便型、降低制作工藝與成本，同時使導電高分子復合材料能夠適應不同的溫度及濕度，擴大導電高分子復合材料的應用范圍，盡管在理論研究上存在諸多的困難，但是在應用方面已經取得了巨大的突破[5]。
4 總結
綜上所述，在現階段的發展中，導電高分子復合材料占據重要的作用，有效的對其進行使用，可以更好地促進社會的發展。并且隨著不斷對其進行研究，相關的理論知識已經得到了一定的發展，處在了一個瓶頸階段，很難在使其繼續發展。因此，在當前階段對導電高分子復合材料進行研究時，就要向著應用方面進行研究，使其在實際中起到更大的作用，有效的促進我國社會的發展。
參考文獻
[1]陸昶，胡小寧，赫玉欣等.特殊形態結構導電高分子復合材料的電學性能[J].材料研究學報，2012，07（01）：37.
[2]屈瑩瑩，趙帥國，代坤等.各向異性導電高分子復合材料的研究進展[J].塑料工業，2012，06（05）：22.
[3]徐曉英，王世安，王輝.復合導電高分子材料微觀網絡結構及導電行為仿真分析[J].高電壓技術，2012，10（09）：2221.
復合材料范文4
1、細粒復合材料：在基體中均勻分布了一些硬質細粒，如彌散強化合金，金屬陶瓷等等。
2、夾層復合材料：由不同性質的芯材和表面材料組成，面材強度較高、薄，但具有一定剛度和厚度。
3、纖維復合材料：是將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成的，如一些纖維增強塑料、纖維增強金屬等等。
4、混雜復合材料：是由兩種或者兩種以上的增強相材料混雜在一種基體材料中構成的一種復合材料。
（來源：文章屋網 ）
復合材料范文5
1、復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬。
2、復合材料是人們運用先進的材料制備技術將不同性質的材料組分優化組合而成的新材料。
（來源：文章屋網 ）
復合材料范文6
關鍵詞：離心鑄造 梯度功能材料 場耦合
中圖分類號：TB33 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）12（a）-0071-01
近代科學技術的發展，特別是宇航、火箭、原子能以及機械和化工等工業的發展，對工程材料性能的要求越來越高，如高比強度、高比剛度、耐高溫、抗腐蝕、抗疲勞等。這對于單一的金屬材料、陶瓷材料或高分子材料來說多是較難實現的，因此就促進了金屬基復合材料的問世與發展。與傳統材料相比，顆粒增強金屬基復合材料不僅兼有金屬的高韌性、高塑性優點和增強顆粒的高硬度、高模量優點，而且材料各向同性，可采用傳統的金屬加工工藝進行加工，因此備受大家關注。碳化硅顆粒增強鋁基復合材料的密度僅為鋼的1/3，但其強度比純鋁和中碳鋼都高，且還具有較高的耐磨性，可以在300℃～350℃的高溫下穩定工作，目前已應用于發動機活塞、連桿和剎車片。
1 鋁基復合材料的應用
顆粒增強鋁基復合材料具有高的比強度和比剛度、耐磨、耐疲勞、低的熱膨脹系數、高的微屈服強度、良好的尺寸穩定性和導熱性等優異的力學性能和物理性能，以及材料的可設計性、并可用傳統金屬材料加工方法加工成形等特點，是最具廣闊發展前景的金屬基復合材料之一，可廣泛應用予航空航天、軍事、汽車、電子、體育運動等領域。因此，從20世紀80年代初開始，世界各國競相研究開發這類材料，從材料的制備工藝、微觀組織、力學性能與斷裂韌性等角度進行了許多基礎性研究工作，取得了顯著成效。目前，各國相繼進入了顆粒增強鋁基復合材料的應用研發階段，在美國和歐洲發達國家，該類復合材料的工業應用已逐步開始，并且被列為2l世紀新材料應用開發的重要方向。由于鋁基復合材料是由基體鋁或者鋁合金與另外一種或者幾種不同物質以不同方式組合而成，它可以發揮各種材料的優點，克服單一材料的缺陷，擴大材料的應用范圍。復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點，已逐步取代木材及金屬合金，廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領域，在近幾年更是得到了飛速發展。
2 復合材料的性能特點
復合材料是一種混合物，在很多領域都發揮了很大的作用，可代替了很多傳統的材料。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為：（1）纖維復合材料。將各種纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。（2）夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄；芯材質輕、強度低，但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。（3）細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布于基體中，如彌散強化合金、金屬陶瓷等。（4）混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比，其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高，并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。
3 鋁基復合材料的制備
國內外關于顆粒增強鋁基復合材料的制造方法，按照增強顆粒的加入方式可分為強制加入和原位生成兩種方法。對于電子封裝用高體積分數鋁基復合材料制備工藝有多種，國內比較成熟的有粉末冶金法、壓力鑄造法、浸滲法（真空浸滲、真空壓力浸滲）等。粉末冶金法是將陶瓷粉末和基體合金（如鋁合金）粉末按照一定配比混合，在一定形狀的磨具中加壓成型，制成毛坯，然后在真空中加熱、加壓使其燒結到一起成為零件。這種工藝可以制成形狀比較復雜的零件，成形精度較高，從而減少后期的機械加工。缺點是原材料以及設備成本和工藝成本較高，材料致密度較低，氣密性較差，由于加熱時間較長，往往存在界面反應壓力浸滲法是指將液態金屬在一定壓力下浸滲到增強體預制塊空隙中，并在壓力下凝固獲得復合材料的方法，常用來作高體積分數的鋁基復合材料。工藝概述：先把預制塊預熱到一定溫度，然后將其放到預熱的鑄型中，澆入液態金屬并加壓使液態金屬浸滲到預制體的空隙中，保壓直到凝固完畢，從鑄型中取出即可獲得復合材料。
無壓浸滲法是Aghaianian等于1989年在直接金屬氧化工藝的基礎上發展而來的一種制備復合材料的新工藝將基體合金放在可控氣氛的加熱爐中加熱到基體合金液相線以上溫度，在不加壓力和沒有助滲劑的參與下，液態鋁或其合金借自身的重力作用自動浸滲到顆粒層或預制塊中，最終形成所需的復合材料。[4]我們實驗室采用的就是真空壓力浸滲法，我們采用的真空壓力浸滲法在坩堝底部放上預制件，上面放上金屬基體，然后用真空對坩堝抽真空，真空度達到-200 kPa，然后升溫爐體，溫度升到700 ℃鋁液全部熔化后，再對坩堝加壓，壓強達到10～40 MPa。由此得到的復合材料的致密性最好，因為他是在抽過真空以后又在壓力下浸滲進去，克服了無壓浸滲和粉末冶金的致密性不高和氣密性差的缺點。
4 鋁基復合材料的加工
為了制成實用的鋁基復合材料構件，需要對鋁基復合材料進行二次成型加工和切削加工。由于增強物的加入給復合材料的二次加工帶來了很大的困難，顆粒增強鋁基復合材料增強物硬度高、耐磨，使這種復合材料的切削加工十分困難，對于纖維增強鋁基復合材料構件一般在復合過程中完成成型過程，輔以少量的切削加工和連接即成構件。而對于短纖維、晶須、顆粒增強鋁基復合材料，則可采用鑄造、塑性成形、焊接、切削加工等二次加工制成實用的鋁基復合材料構件。目前鑄造成形方法按增強材料和金屬液基體的混合方式不同，可分為攪拌鑄造：可分為液態機械攪拌法和半固態機械攪拌法；正壓鑄造：分為擠壓鑄造和離心鑄造；負壓鑄造：真空吸鑄法和自浸透法。
由于增強顆粒與基體的潤濕性較差我們可以采取以下措施：金屬基題中加入Mg、Li等合金降低表面張力，改善潤濕性；對增強顆粒表面進行預處理，去除表面污染物，改善顆粒與基體的潤濕性。在鑄造法中增強顆粒一般與基體密度相差較大，且兩者互不潤濕因而容易出現上浮，下沉的情況。解決辦法：提高金屬熔體的粘度，減小增強顆粒的粒徑使顆粒上浮、下沉的速度變小，從而使組織均勻、性能提高。增強體的存在使溫度場和濃度場、晶體生長的熱力學和動力學過程發生變化。在非平衡凝固條件下，這些變化將對復合材料的組織性能有著明顯的影響。
參考文獻
