第4章第3節(jié)-復(fù)合材料

第4章第3節(jié)

復(fù)合材料普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書化學(xué)1（必修）［交流·研討］一、認(rèn)識復(fù)合材料硬度大易加工易被腐蝕抗腐蝕耐高溫易破碎耐腐蝕強(qiáng)度大易老化不耐高溫歸納1、復(fù)合材料的概念：

將兩種或兩種以上的性質(zhì)不同的材料經(jīng)過特殊的加工制成的材料稱為復(fù)合材料。2、復(fù)合材料的組成：基體―起黏結(jié)作用增強(qiáng)體―起骨架作用復(fù)合材料3、復(fù)合材料和合金比較：耐酸堿，化學(xué)穩(wěn)定性好，強(qiáng)度高，密度小，韌性好請與同學(xué)們討論：下面給出的基體材料和增強(qiáng)材料經(jīng)過一定的復(fù)合，得到的材料可能具備什么樣的性能。在材料與性能之間建立相應(yīng)的連線。復(fù)合材料組成性能基體材料的類型增強(qiáng)體材料的化學(xué)組成金屬C陶瓷SiO2合成樹脂C交流·研討預(yù)測強(qiáng)度高，抗沖擊，絕緣性好，耐熱溫度低于300℃耐高溫，強(qiáng)度高，導(dǎo)電性好，導(dǎo)熱性好耐1600℃以上的高溫，強(qiáng)度高，密度小合成樹脂

SiO2、

Al2O3、MgO4、復(fù)合材料的分類：（1）按基體分類樹脂基復(fù)合材料金屬基復(fù)合材料陶瓷基復(fù)合材料（2）按增強(qiáng)體的形狀分類顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料夾層增強(qiáng)復(fù)合材料纖維增強(qiáng)復(fù)合材料1、生產(chǎn)、生活中常用的復(fù)合材料二、形形色色的復(fù)合材料1）、玻璃鋼基體：合成樹脂增強(qiáng)體：玻璃纖維玻璃鋼在復(fù)合材料這個大家庭中，發(fā)展較快應(yīng)用較廣的是纖維做增強(qiáng)體的復(fù)合材料性能：它具有強(qiáng)度高、韌性好、絕緣、密度小、耐腐、耐磨、耐撞、產(chǎn)品美觀、制造方便等優(yōu)良特性。組成：玻璃鋼制品餐桌椅垃圾桶娛樂設(shè)施卡通雕塑電話亭堅(jiān)固的格柵玻璃鋼的主要應(yīng)用：可廣泛用于制作小型娛樂設(shè)施、管道、小舟、化工設(shè)施、小型建筑等管道1.對下列材料的特征及用途的說法不正確的是A玻璃纖維柔軟如絲，可像棉紗一樣紡織，但拉伸強(qiáng)度低B光導(dǎo)纖維傳導(dǎo)光的能力很強(qiáng)，是非常好的通訊材料C氮化硅陶瓷耐高溫且不易傳熱，可用于制造柴油機(jī)D玻璃鋼強(qiáng)度高，密度小，耐腐蝕，可用于制作廢水處理系統(tǒng)的管道2、下列各項(xiàng)中不能用玻璃鋼制造的是

A．餐廳座椅B、汽車窗玻璃

C、廢水管道D．垃圾桶AB學(xué)學(xué)練練從生活中發(fā)現(xiàn)知識優(yōu)點(diǎn)：韌性好，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕2）、碳纖維復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料基體：合成樹脂增強(qiáng)體：碳纖維性能：韌性好，強(qiáng)度高，質(zhì)量輕應(yīng)用：網(wǎng)球拍、羽毛球拍、釣魚竿、賽車、沖浪板等體育用品以及紡織機(jī)械、化工機(jī)械的制造。

歷史回顧：

2003年2月1日，美國“哥倫比亞”號航天飛機(jī)在即將返回地面前十幾分鐘與美國宇航局控制中心失去聯(lián)系。在美國宇航局宣布“哥倫比亞”號失事后，各國宇航專家對失事原因紛紛發(fā)表看法和意見。

失事原因：

以專家的分析認(rèn)為：“哥倫比亞”號可能是機(jī)體太老，但最可能的失事原因是機(jī)體表面的耐熱保護(hù)層陶片松落所致，當(dāng)航天飛機(jī)進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦產(chǎn)生高溫導(dǎo)致隔熱層脫落或燒毀。2、航空、航天領(lǐng)域的復(fù)合材料1）機(jī)翼、機(jī)身、導(dǎo)彈殼體和尾翼的復(fù)合材料基體：金屬增強(qiáng)體：纖維等）性能：耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好、不吸濕和不易老化，密度小。（碳纖維、硼纖維、SiC纖維、Al2O3纖維優(yōu)點(diǎn)：這些復(fù)合材料具有耐高溫、強(qiáng)度高、導(dǎo)電性好、導(dǎo)熱性好、不吸濕和不易老化等優(yōu)點(diǎn)。中國C-802反艦導(dǎo)彈航天火箭高空飛艇的整體結(jié)構(gòu)使用柔韌纖維復(fù)合材料，具有輕便結(jié)實(shí)等特點(diǎn)。飛艇的軟式外殼由幾種不同材料粘合而成，可為飛艇提供一定的強(qiáng)度的防護(hù)能力。美巨資研制復(fù)合材料飛艇可連續(xù)高空偵察三周應(yīng)用了大量復(fù)合材料降低了飛機(jī)重量

中國最新轟八重型戰(zhàn)略轟炸機(jī)

新轟八大量的使用了我國自己研制的碳-碳纖維復(fù)合材料制作機(jī)身結(jié)構(gòu)件,既減輕了機(jī)體的結(jié)構(gòu)重量，又可大大提升飛機(jī)的載油量和載彈量，也大大延伸了飛機(jī)的作戰(zhàn)航程。另外，使用復(fù)合材料也可容易實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的隱形目的。

隨著現(xiàn)代航空技術(shù)的發(fā)展，飛機(jī)裝載質(zhì)量不斷增加，飛行著陸速度不斷提高，對飛機(jī)的緊急制動提出了更高的要求。碳－碳復(fù)合材料質(zhì)量輕、耐高溫、吸收能量大、摩擦性能好，用它制作剎車片廣泛用于高速軍用飛機(jī)中。中國L-9高級教練機(jī)

歷史回顧：

2003年2月1日，美國“哥倫比亞”號航天飛機(jī)在即將返回地面前十幾分鐘與美國宇航局控制中心失去聯(lián)系。在美國宇航局宣布“哥倫比亞”號失事后，各國宇航專家對失事原因紛紛發(fā)表看法和意見。

失事原因：

以專家的分析認(rèn)為：“哥倫比亞”號可能是機(jī)體太老，但最可能的失事原因是機(jī)體表面的耐熱保護(hù)層陶片松落所致，當(dāng)航天飛機(jī)進(jìn)入大氣層后與大氣摩擦產(chǎn)生高溫導(dǎo)致隔熱層脫落或燒毀。2）機(jī)身隔熱復(fù)合材料：組成基體：陶瓷增強(qiáng)體：碳纖維、碳化硅纖維、氧化鋁纖維性能：耐高溫、韌性好增強(qiáng)體：碳纖維、碳化硅纖維、氧化硅纖維基體的主要成分：Al2O3陶瓷、MgO.Al2O3陶瓷、SiO2陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等

纖維增強(qiáng)陶瓷保持了陶瓷耐高溫的特性，增加了陶瓷的韌性，使航天飛機(jī)能安全地穿越大氣層返回地球。

3．航天飛機(jī)機(jī)身上使用的隔熱陶瓷瓦是

A．仿生復(fù)合材料

B．陶瓷和纖維復(fù)合而成的材料

C．納米復(fù)合材料

D．分子復(fù)合材料4．飛機(jī)、火箭的機(jī)翼和機(jī)身以及導(dǎo)彈的殼體、尾翼中的復(fù)合材料是

A．金屬基復(fù)合材料B．樹脂基復(fù)合材料

C．絕緣基復(fù)合材料D.智能復(fù)合材料BA學(xué)學(xué)練練認(rèn)識復(fù)合材料

形形色色的復(fù)合材料

玻璃纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料碳纖維增強(qiáng)樹脂基復(fù)合材料基體增強(qiáng)體復(fù)合材料

生產(chǎn)生活中常用的復(fù)合材料航空、航天領(lǐng)域中的復(fù)合材料纖維增強(qiáng)金屬基復(fù)合材料纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料形成你的能力玻璃鋼