第三章复合材料的增强材料

1、玻璃纤维的分类：无碱玻璃纤维(碱含量小于1%)、中碱玻璃纤维(1.5%~12.5%之间)、有碱玻璃纤维(碱性氧化物含量大于12%)、特种玻璃纤维。

2、玻璃纤维是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制成，单丝直径为几微米到几十微米。

3、玻璃纤维的化学组成：二氧化硅、三氧化二硼、氧化钙、三氧化二铝等。4、玻璃纤维的物理性能：①外观和比重：表面光滑，密度2.16~4.30g/cm3;②表面积大③拉伸强度高，④耐磨性和耐折性差，⑤热性能：导热系数小、耐热性较高，⑥电性能：取决于化学组成、温度和湿度(无碱纤维的电绝缘性比有碱纤维优越，碱金属离子增加，电绝缘性能变差;温度升高，电阻率下降;湿度增加电阻率下降)，⑦光学性能：玻璃

纤维的透光性比玻璃差，玻璃纤维可用于通信领域以传送光束或光学物象。

5、影响玻璃纤维化学稳定性因素：①玻璃纤维的化学成分，②纤维比表面增大其相应的耐腐蚀性降低，③侵蚀介质体积和温度(温度升高，化学稳定性降低;介质体积越大，对纤维侵蚀越严重)

6、玻璃纤维的制造方法：坩埚法、池窑拉丝法。

7、玻璃纤维制造怎样避免表面损伤

玻璃纤维制造工艺三个步骤制球、拉丝、纺织。可以在在拉丝过程中用浸润剂，它的作用：①原丝中的纤维不散乱而能相互粘附在一起，②防止纤维间磨损，③便于纺织加工。

8、碳纤维是有机纤维经固相反应转变而成的纤维状聚合物碳。含碳95%左右的称为碳纤维，含碳量99%左右的称为石墨纤维。

9、碳纤维的分类：

根据力学性能分类：高性能碳纤维、低性能碳纤维

根据原丝类型分类：聚丙烯腈基纤维、沥青基碳纤维、纤维基碳纤维、其他基纤维基碳纤维

根据功能分类：受力用碳纤维、耐焰碳纤维、活性炭纤维、导电用碳纤维、润滑用碳纤维、耐磨用碳纤维

10、碳纤维的制造方法：先驱体转化法(有机纤维碳化法)原材料有人造丝(胶黏纤维)、聚丙烯腈纤维、沥青基碳纤维;工艺过程：5个阶段：拉丝、牵引、稳定、碳化、石墨化。

11、氧化铝纤维的基本组成主要分为：氧化铝，含有少量的SIO2、B203或Zr2O3、MgO等。

12、碳化硅纤维制备的工艺：①化学气相沉积法(CVD法)，②烧结法(先驱体转化法)

1)化学气相沉积法：它的结构可大致分成四层由纤维中心向外依次为芯丝、富碳的碳化硅层、碳化硅层、外表面富硅涂层。制备的步骤：①反应气体向热芯丝表面迁移扩散，②反应气体被热芯丝表面吸附，③反应气体在热芯丝表面上裂解，④反应尾气的分解和向外扩散。

13、芳纶纤维的性能：优异的拉伸强度和拉伸模量、优良的减震性、耐磨性、耐冲击性、抗疲劳性、尺寸稳定性、耐化学腐蚀、低膨胀、低导热、不燃不熔、电绝缘、透磁性、密度小。缺点：热膨胀系数具有各向异性、耐光性差、耐老化能力差、溶解差、抗压强度差、吸湿性强。

14、晶须：是以单晶结构生长的直径极小的短纤维，由于直径小(<3um)，造成晶体中的缺陷少，原子排列高度有序，故其强度接近于相邻原子间成键力的理论值。由于晶须的直径非常小，所以不适合容纳在大晶体中常出现的缺陷，因而强度接近于完整晶体的理论值。

15、晶须的性能：①晶须没有显著的疲劳效应，②具有比纤维增强体更优异的高温性能和蠕变性能，③它的延伸率与玻璃纤维接近，弹性模量与硼纤维相当。

16、颗粒增韧的三种机制：相变增韧和微裂纹增韧、复合材料中的第二种颗粒使裂纹扩展路径发生改变、混合增韧。

17、刚性颗粒增强体：指具有高强度、高模量、耐热、耐磨、耐高温的陶瓷和石墨等非金属颗粒，如碳化硅、氧化铝、氮化硅、碳化钛、碳化硼、石墨、细金刚石等。18、延性颗粒增强体：主要为金属颗粒，一般是加入到陶瓷、玻璃和微晶玻璃等脆性基体中，目的是增加基体材料的韧性。