復(fù)合材料定義

1、復(fù)合材料定義 復(fù)合材料定義?廣義定義：復(fù)合材料是由兩種或兩種以上異質(zhì)、異形、異性的材料復(fù)合形成的新 義定義：復(fù)合材料是由兩種或兩種以上異質(zhì)、異形、異性的材料復(fù)合形成的新型材料。一般由基體組元與增強體或功能組元所組成。復(fù)合材料（ 型材料。一般由基體組元與增強體或功能組元所組成。復(fù)合材料（ Composite CompositeMaterials Materials ） ， 以下簡稱 以下簡稱 CM CM。?狹義定義： 義定義：?（通常研究

2、的內(nèi)容）用纖維增強樹脂、金屬、無機非金屬材料所得的多相固體材 通常研究的內(nèi)容）用纖維增強樹脂、金屬、無機非金屬材料所得的多相固體材料。 料。?基體相是一種連續(xù)相材料，它把改善性能的增強相材料固結(jié)成一體，并起傳遞應(yīng) 體相是一種連續(xù)相材料，它把改善性能的增強相材料固結(jié)成一體，并起傳遞應(yīng)力的作用； 力的作用；?增強相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用。復(fù)合 強相起承受應(yīng)力（結(jié)構(gòu)復(fù)合材料）和顯示功能（功能復(fù)合材料）的作用

3、。復(fù)合材料既能保持原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補充， 材料既能保持原組成材料的重要特色，又通過復(fù)合效應(yīng)使各組分的性能互相補充，獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。 獲得原組分不具備的許多優(yōu)良性能。CM CM 與化合材料、混合材料的區(qū)別： 與化合材料、混合材料的區(qū)別：? 多相體系和復(fù)合效果是復(fù)合材料區(qū)別于傳統(tǒng)的“混合材料”和“化合材料” 多相體系和復(fù)合效果是復(fù)合材料區(qū)別于傳統(tǒng)的“混合材料”和“化合材料”的兩大特征。

4、的兩大特征。? 舉例：砂子與石子混合，合金或高分子聚合物 舉例：砂子與石子混合，合金或高分子聚合物? 復(fù)合效應(yīng)大致上可歸結(jié)為兩種類型：混合效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng) 復(fù)合效應(yīng)大致上可歸結(jié)為兩種類型：混合效應(yīng)和協(xié)同效應(yīng)? 混合效應(yīng)也稱作平均效應(yīng)，是組分材料性能取長補短共同作用的結(jié)果．它是 混合效應(yīng)也稱作平均效應(yīng)，是組分材料性能取長補短共同作用的結(jié)果．它是組分材料性能比較穩(wěn)定的總體反映．對局部的擾動反應(yīng)并不敏感。在復(fù)合材料力學(xué) 組分材料性能比較穩(wěn)定的總

5、體反映．對局部的擾動反應(yīng)并不敏感。在復(fù)合材料力學(xué)中，它與剛度問題密切相關(guān)，表現(xiàn)為各種形式的混合律，而且已形成比較成熟的理 中，它與剛度問題密切相關(guān)，表現(xiàn)為各種形式的混合律，而且已形成比較成熟的理論體系，薄弱環(huán)節(jié)、界面、工藝因素通常對混合效應(yīng)沒有明顯的作用。 論體系，薄弱環(huán)節(jié)、界面、工藝因素通常對混合效應(yīng)沒有明顯的作用。? 協(xié)同效應(yīng)反映的是組分材料的各種原位特性 協(xié)同效應(yīng)反映的是組分材料的各種原位特性(in situ properties

6、) (in situ properties)。 所謂的原位特 所謂的原位特性意味著各相組分材料在復(fù)合材料中表現(xiàn)出來的性能并不只是其單獨存在時的性 性意味著各相組分材料在復(fù)合材料中表現(xiàn)出來的性能并不只是其單獨存在時的性能，單獨存在時的性能不能表征其復(fù)合后材料的性能。 能，單獨存在時的性能不能表征其復(fù)合后材料的性能。協(xié)同效應(yīng)變化萬千，反應(yīng)往往比混合效應(yīng)劇烈，是復(fù)合材料的本質(zhì)特征。 協(xié)同效應(yīng)變化萬千，反應(yīng)往往比混合效應(yīng)劇烈，是復(fù)合材料的本質(zhì)特

7、征。按基體類型分類： 按基體類型分類：非金屬復(fù)合材料：樹脂基復(fù)合材料（玻璃鋼） 非金屬復(fù)合材料：樹脂基復(fù)合材料（玻璃鋼） ，橡膠基復(fù)合材料（輪胎） ，橡膠基復(fù)合材料（輪胎） ，陶瓷基復(fù)合 ，陶瓷基復(fù)合材料（鋼筋混凝土、纖維增強陶瓷） 材料（鋼筋混凝土、纖維增強陶瓷） 。金屬基復(fù)合材料： 金屬基復(fù)合材料： （纖維增強金屬） （纖維增強金屬）※ 按增強材料分類： 按增強材料分類：纖維增強復(fù)合材料：纖維增強橡膠（輪胎） 纖維增強復(fù)合材料：纖維

8、增強橡膠（輪胎） 、纖維增強塑料（玻璃鋼、碳纖維增強塑 、纖維增強塑料（玻璃鋼、碳纖維增強塑料） 料） 、纖維增強陶瓷、纖維增強金屬（碳纖維 、纖維增強陶瓷、纖維增強金屬（碳纖維/鋁錫合金）等。 鋁錫合金）等。顆粒增強復(fù)合材料：陶瓷顆粒 顆粒增強復(fù)合材料：陶瓷顆粒---- ----金屬基（硬質(zhì)合金） 金屬基（硬質(zhì)合金） ，金屬顆粒 ，金屬顆粒---- ----塑料基等。 塑料基等。疊層復(fù)合材料：如雙金屬板，夾層玻璃，多層板等。 疊層復(fù)合

9、材料：如雙金屬板，夾層玻璃，多層板等。夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：如多孔性鐵基和青銅基自潤滑襯套。 夾層結(jié)構(gòu)復(fù)合材料：如多孔性鐵基和青銅基自潤滑襯套。2、可設(shè)計性好 、可設(shè)計性好是復(fù)合材料區(qū)別于傳統(tǒng)材料的根本特點之一。 是復(fù)合材料區(qū)別于傳統(tǒng)材料的根本特點之一。復(fù)合材料的性能 復(fù)合材料的性能 1、輕質(zhì)高強 、輕質(zhì)高強 2、可設(shè)計性好 、可設(shè)計性好 3、工藝性能好 、工藝性能好 4、熱性能好 、熱性能好 5、耐腐蝕性能好 、耐腐蝕性能好6、電性能好

10、、電性能好 7、其它特點：耐候性、耐疲勞性、耐沖擊性、耐蠕變性，透光性等。 、其它特點：耐候性、耐疲勞性、耐沖擊性、耐蠕變性，透光性等。復(fù)合包裝材料是由層合、擠出、貼面、共擠塑等技術(shù)將幾種不同性能的基材結(jié)合在一起形 復(fù)合包裝材料是由層合、擠出、貼面、共擠塑等技術(shù)將幾種不同性能的基材結(jié)合在一起形成的一個多層結(jié)構(gòu)， 成的一個多層結(jié)構(gòu)， 以滿足運輸、 以滿足運輸、 貯存、 貯存、 銷售等對包裝功能的要求及某些產(chǎn)品的特殊要求。 銷售等對包裝功能

11、的要求及某些產(chǎn)品的特殊要求。? 根據(jù)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)中是否含有加熱時不熔化的載體 根據(jù)多層復(fù)合結(jié)構(gòu)中是否含有加熱時不熔化的載體(鋁箔、紙等 鋁箔、紙等)，可以將復(fù)合 ，可以將復(fù)合材料分為層合軟包裝復(fù)合材料和塑料復(fù)合薄膜。 材料分為層合軟包裝復(fù)合材料和塑料復(fù)合薄膜。示。透氣量是在恒定溫度和恒定壓差 示。透氣量是在恒定溫度和恒定壓差 (一般為一個大氣壓差 一般為一個大氣壓差)下，某氣體穩(wěn)定透過單 下，某氣體穩(wěn)定透過單位面積 位面積 24 24

12、小時時的氣體量 小時時的氣體量(標準狀態(tài)下 標準狀態(tài)下) 。透氣系數(shù)是在恒定溫度和恒定壓差下 。透氣系數(shù)是在恒定溫度和恒定壓差下(一般為一個大氣壓差 般為一個大氣壓差)，穩(wěn)定透過單位面積、單位厚度材料的透氣量 ，穩(wěn)定透過單位面積、單位厚度材料的透氣量(標準狀態(tài)下 標準狀態(tài)下)。? 透氣量和透氣系數(shù)的測試設(shè)備為透氣性測定儀，它是在一定的溫度和濕度下， 透氣量和透氣系數(shù)的測試設(shè)備為透氣性測定儀，它是在一定的溫度和濕度下，使試樣的兩側(cè)保持一定

13、的氣體壓差，測量試樣低壓側(cè)氣體壓力的變化，從而計算出 使試樣的兩側(cè)保持一定的氣體壓差，測量試樣低壓側(cè)氣體壓力的變化，從而計算出所測試樣的透氣量和透氣系數(shù)。 所測試樣的透氣量和透氣系數(shù)。透濕性是軟包裝材料的一個很重要的性能指標，常用透氣量或透氣系數(shù)來表示。透濕量又 透濕性是軟包裝材料的一個很重要的性能指標，常用透氣量或透氣系數(shù)來表示。透濕量又稱水蒸氣透過量，它是軟包裝材料兩側(cè)在水蒸氣壓差、薄膜厚度、測試溫度和相對濕度都 稱水蒸氣透過量，它

14、是軟包裝材料兩側(cè)在水蒸氣壓差、薄膜厚度、測試溫度和相對濕度都一定的條件下，透過單位面積 一定的條件下，透過單位面積 24 24 小時時的水蒸氣量。透濕系數(shù)又稱水蒸氣透過系數(shù)，是在 小時時的水蒸氣量。透濕系數(shù)又稱水蒸氣透過系數(shù)，是在一定的溫度和相對濕度下，在單位水蒸氣壓差下，單位時間內(nèi)透過單位面積單位厚度的水 一定的溫度和相對濕度下，在單位水蒸氣壓差下，單位時間內(nèi)透過單位面積單位厚度的水蒸氣量 蒸氣量? 復(fù)合包裝設(shè)計原則 復(fù)合包裝設(shè)計原則

15、1．實現(xiàn)包裝功能原則 ．實現(xiàn)包裝功能原則? 包裝具有保護容納產(chǎn)品、方便物流 包裝具有保護容納產(chǎn)品、方便物流(儲存和運輸 儲存和運輸)、促進銷售和方便使用四大功 、促進銷售和方便使用四大功能。 能。? 復(fù)合包裝一般直接用于銷售包裝。 復(fù)合包裝一般直接用于銷售包裝。2．經(jīng)濟性原則合理 ．經(jīng)濟性原則合理篩選最佳包裝設(shè)計方案，其首當其沖的是經(jīng)濟性好，成本應(yīng)盡可能的低； 篩選最佳包裝設(shè)計方案，其首當其沖的是經(jīng)濟性好，成本應(yīng)盡可能的低；? 同時也要

16、講究包裝價值的對等性原則，即整個包裝的價值應(yīng)與產(chǎn)品的檔次相 同時也要講究包裝價值的對等性原則，即整個包裝的價值應(yīng)與產(chǎn)品的檔次相對等。 對等。? 既不能過度包裝，造成包裝浪費，又不能過于簡單化包裝，降低產(chǎn)品的附加 既不能過度包裝，造成包裝浪費，又不能過于簡單化包裝，降低產(chǎn)品的附加值。 值。3．包裝標準化、規(guī)范化原則目前，產(chǎn)品流通速度快，因而產(chǎn)品的包裝，要求其機械化和自 ．包裝標準化、規(guī)范化原則目前，產(chǎn)品流通速度快，因而產(chǎn)品的包裝，要求其機

17、械化和自動化程度要非常高，以滿足社會的各種需要。 動化程度要非常高，以滿足社會的各種需要。? 需要復(fù)合包裝基材的厚度、寬幅等標準化，以適合各種復(fù)合包裝材料自動化 需要復(fù)合包裝基材的厚度、寬幅等標準化，以適合各種復(fù)合包裝材料自動化復(fù)合設(shè)備、復(fù)合包裝容器成型設(shè)備、高速印刷設(shè)備的流水線生產(chǎn)，同時節(jié)約復(fù)合包 復(fù)合設(shè)備、復(fù)合包裝容器成型設(shè)備、高速印刷設(shè)備的流水線生產(chǎn)，同時節(jié)約復(fù)合包裝基材。 裝基材。4．品牌個性化原則 ．品牌個性化原則? 包裝質(zhì)量

18、要求也越來越高 包裝質(zhì)量要求也越來越高? 將企業(yè)文化、產(chǎn)品的傳統(tǒng)文化與藝術(shù)等通過包裝設(shè)計融入包裝，以形成個性 將企業(yè)文化、產(chǎn)品的傳統(tǒng)文化與藝術(shù)等通過包裝設(shè)計融入包裝，以形成個性化包裝、品牌包裝，從而增強產(chǎn)品的競爭力，提高產(chǎn)品的附加值。 化包裝、品牌包裝，從而增強產(chǎn)品的競爭力，提高產(chǎn)品的附加值。復(fù)合包裝設(shè)計步驟 復(fù)合包裝設(shè)計步驟 1. 1. 設(shè)計條件分析 設(shè)計條件分析 2. 2. 方案設(shè)計 方案設(shè)計 3. 3. 詳細設(shè)計 詳細設(shè)計 4.

19、4. 驗證和改進設(shè)計 驗證和改進設(shè)計材料組合的特性 材料組合的特性? CPP CPP／OPP------- OPP-------隔氧、耐油、防潮、透明度高、挺性好。 隔氧、耐油、防潮、透明度高、挺性好。CPP CPP／PET------- PET-------隔氧、防潮、保香、耐高溫。 隔氧、防潮、保香、耐高溫。PE PE／OPP------- OPP-------耐寒、防潮、低溫?zé)岱饫姟?耐寒、防潮、低溫?zé)岱饫姟E PE／P

20、ET------- PET-------隔氧、防潮、保香。 隔氧、防潮、保香。PE PE／AL AL／PET----- PET-----隔氧、防潮、耐高溫、保香、耐化學(xué)性。 隔氧、防潮、耐高溫、保香、耐化學(xué)性。PE PE／NY------- NY-------耐高溫、耐化學(xué)性、耐油性。 耐高溫、耐化學(xué)性、耐油性。注： 注： CPP CPP （流延聚丙烯） （流延聚丙烯） ; OPP( OPP(定向聚丙烯 定向聚丙烯 ); ); PET(