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有关加工生产环氧板的物理理论知识

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吉林快3开奖        环氧板材料(也称叠层复合材料)是将两种或两种以上具有不同物理、化学性能的材料按一定的层间距及层厚比交互重叠形成的三明治型结构或多层材料(微鍌层材料),材料组分可以是金属、金属间化合物、聚合物或陶瓷等。叠层材料的性质取决于每组分的结构和特性、各自体积含量、层间距、它们的互溶度以及在两组分之间形成的金属间化合物。由于更能满足高性能产品的结构需求,因此这种材料得到高度重视叠层材料旨在利用韧性金属克服金属间化合物的脆性,层间界面对内部载荷传递、应力分布、增强机制和断裂过程有重要影响,使其在性能上优于相应的单体材料,具有更为优异的高温韧性、抗蠕变能力、低温断裂强度、高温时的微结构热力学稳定性,在航空航天领域有良好的应用前景。在深入了解叠层材料性能特点、制备工艺的基础上,分析叠层材料的焊接性问题,对推动环氧板材料的发展及应用具有重要意义Ni-A、Ti-Al等金属间化合物因其具有良好的比强度、比刚度、抗氧化性和耐腐蚀性等优异性能,是一类极具发展潜力的高温结构材料,在航空航天领域中具有广阔的应用前景。但是,金属间化合物较高的室温脆性严重限制了它的实际应用。莫斯科鲍曼技术大学、美国GE公司(在美国空军实验室材料指导部资助下)开展了将金属间化合物与韧性金属制成叠层复合材料的研发,依韋韧性金属克服金属间化合物的脆性,为航空航天材料提供了发展前景。

        微叠层复合材料通过在脆性金属间化合物层间交替加入韧性金属层制成,其性质取决于各组分的特性、体积分数、层间距及层厚比。层间界面对微叠层复合材料內部载荷的传递、残余应力、微区应力及应变分布、增强机制和断裂机制有重要影响。交替界面对微叠层复合材料有三种强化作用:0r0wan型强化,界面对层内位错运动的阻碍作用;K0ehler强化,由于界面两侧模量差异形成作用于位错上的像力,使位错运动的阻力增大;Hall-Patch型强化,晶粒边界对位错运动的阻碍作用。叠层复合材料的应力场是一种能量耗散结构,能克服环氧板材料突发性断裂的致命弱点,当微叠层材料受到冲击或弯曲时,微裂纹多次在层界面处受到阻碍而偏折或者钝化,这样可以有效减弱裂纹尖端的应力集中效应,改善材料韧性,结合良好的界面具有阻滞裂纹扩展、缓解应力集中的作用。复合材料是指由两种或两种以上物理和化学性质不同的物质,按一定方式、比例及分布方式合成的一种多相固体材料。通过良好的增强相/基体组配及适当的制造工艺,充分发挥各组分的长处,得到的复合材料具有单材料无法达到的优异综合性能。复合材料保持各组分材料的优点及其相对独立性,但却不是各组分材料性能的简单叠加复合材料的发展可以分为两个阶段,即早期复合材料和现代复合材料。

        “复合材料”(c0mp0sitematerials)一词出现于20世纪40年代,当时出现了玻璃纤维增强不饱和聚酯树脂,20世纪60年代以后陆续开发岀多种高性能纤维;0世纪80年代以后,各类作为复合材料基体的材料(如树脂基、金属基、陶瓷基、碳/碳基)和增强相的使用和改进使复合材料的发展达到了更高的水平,进入高性能现代复合材料的发展阶段。环氧板材料制造技术实质上就是用原有的金属材料、无机非金属材料和高分子材料等作为组分,通过一定的工艺方法将增强相与基体复合在一起,制成既保留原有材料的特性又能呈现出某些新性能的材料。复合材料一般有两个基本相:—个是连续相(称为基体);另一个是分散相(称为增强相)。复合材料的性能取决于各相的性能、比例,而且与两相界面性质和增强相的几何特征有密切的关系。分散相是以独立的形态分布在整个连续相中,分散相可以是纤维、晶须、颗粒(分别以下标f、w、p表示)等弥散分布的填料金属基复合材料包括晶须、颗粒和短纤维增强的金属基复合材料等几种。增强相包括单质元素(如石曌、硼、硅等)、氧化物(如Al203、T02、Ssi02、zr02等)、碳化物(si、B4C、TC、VC、zr等)、氮化物(Si3N4、BN、AN等)的颗粒、晶须及短纤维连续纤维增强金属基复合材料由基体金属及增强纤维组成,基体通常是一些塑性、韧性好的金属,其焊接性一般较好;而增强相是高强度、高模量、高熔点、低密度和低线胀系数的非金属,其焊接性都很差。这类材料的焊接不但涉及金属基复合材料之间的焊接,还涉及金属与非金属增强相之间的焊接以及增强相之间的焊接。

2019年11月15日
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