第3节 复合材料
"神舟6号"载人飞船穿过大气层时,外壳和大气层摩擦产生几千摄氏度的高温,是什么材料经受了这种考验而安然无恙呢?运动员在登山时用的保险绳、滑雪时用的滑雪板及钓鱼竿上的渔线等这些小巧、灵活而强度高的东西是用什么材料构成的呢?
研习教材重难点
研习点1 认识复合材料
1、材料科学的发展过程
材料科学的发展经历了天然材料、无机非金属材料、金属材料、有机合成材料、复合材料这五个过程。
其中,无机非金属材料主要包括陶瓷材料、玻璃材料、无机非金属涂层材料等。此类材料一般耐高温、抗腐蚀,有些材料还有独特的光电特性。硅酸盐材料主要指水泥、玻璃、陶瓷等,是传统的无机非金属材料。而半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等是新型无机非金属材料。
【交流·研讨】
单一材料的优缺点:
材料 实例 优点 缺点 金属材料 钢铁 硬度大、机械性能好 易被腐蚀 无机非金属材料 普通玻璃 性质稳定、熔点高 易破碎 有机合成材料 塑料 强度大、电绝缘,良好的热塑性、热固性 易燃烧、易老化,废弃后不易分解 2、复合材料的定义及组成
在撑杆跳项目中,运动员使用的撑杆的材料,既不是金属材料、无机非金属材料,也不是有机合成材料。这种材料是将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的,像这样的材料称为复合材料。
复合材料由两部分组成,一部分称为基体,在复合材料中起黏结作用;另一部分称为增强体,在复合材料中起骨架作用。
3、复合材料的分类
按基体分类,可分为树脂基复合材料、金属基复合材料和陶瓷基复合材料。
按增强体分,可分为颗粒增强复合材料、夹层增强复合材料和纤维增强复合材料。
【领悟·整合】
现在,金属材料、无机非金属材料和有机合成材料都在蓬勃的发展,虽然它们都具有各自的特点,但随着社会需求的发展,材料也走上了无机材料和有机材料综合发展的复合材料之路。材料复合后,既保持了原有材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了优于原材料的特性。又可以充分利用能源、节约能源,因此世界各国都在大力开展复合材料的研究。
典例1:下列关于复合材料的是说法不正确的是
A.复合材料一定是由两种或两种以上材料制成
B.复合材料保持了原材料的优点,又有优于原材料的特点
C.在复合材料中,基体起骨架作用
D.在复合材料中,增强体起骨架作用
研析:复合材料是指两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而成的新材料。复合材料由两部分组成,一部分称为基体,在复合材料中起黏结作用;另一部分称为增强体,在复合材料中起骨架作用。因此,复合材料保持了原材料的优点,克服了原材料的某些缺陷,也会产生优于原材料的特点。例如:玻璃钢克服了玻璃易碎的不足,保持了玻璃的硬度和强度以及合成纤维的弹性和韧性等。
答案:D。