2018-2019学年鲁科版必修1 第4章第3节复合材料 学案
2018-2019学年鲁科版必修1 第4章第3节复合材料  学案第3页

  B.玻璃钢是以玻璃为基体,钢纤维做增强体的复合材料

  C.玻璃钢的基体是合成树脂,增强体是玻璃纤维

  D.玻璃钢的强度和机械加工性能比合金钢稍差,但耐腐蚀性和绝缘性比合金钢好

  解析:玻璃钢是人们熟悉的一种多用途的复合材料,它的学名叫玻璃纤维增强塑料,诞生于30年代。以玻璃纤维为骨料,以合成树脂作基体和黏结剂,加热压制成型就得到玻璃钢,其成品强度可与钢材媲美,比重仅为钢铁的1/5左右,耐高温、抗腐蚀、电绝缘、抗震抗裂、隔音隔热、加工方便。在航空、机械、汽车、舰船、建筑、化工等部门得到广泛的应用。

  答案:C

  4.航空、航天领域中的复合材料

  (1)飞机、火箭的机翼和机身以及导弹的壳体、尾翼中的复合材料,大多是以纤维作增强体、金属为基体的复合材料。这些材料具有耐高温、强度高、导电性好、导热性好、不吸湿和不易老化等优点。作为增强体的主要是碳纤维,作为基体的金属用得较多的是铝、镁、钛等密度小的轻金属。

  (2)航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成的。在这种复合材料中,增强体多为碳纤维、碳化硅纤维或氧化硅纤维,基体的主要成分有:Al2O3陶瓷、MgO陶瓷、SiO2陶瓷、Al2O3·ZrO2陶瓷、Si3N4陶瓷、SiC陶瓷等,纤维增强体陶瓷保持了陶瓷耐高温的特性,增加了陶瓷的韧性,使航天飞机能安全地穿过大气层返回地球。

  【例4】 美国的哥伦比亚号航天飞机在制造过程中应用了大量的先进复合材料,其中被覆在整个机身上的防热瓦片,使航天飞机能安全穿越大气层,是耐高温的(  )

  A.陶瓷基复合材料

  B.合成树脂基复合材料

  C.玻璃钢

  D.金属基复合材料

  解析:航天飞机机身上使用的隔热陶瓷瓦是由纤维和陶瓷复合而成的材料制成,其增强体多为碳纤维、碳化硅纤维和氧化硅纤维;基体的主要成分是各种陶瓷。这种纤维增强陶瓷保持了陶瓷耐高温的特性,又增强了陶瓷的韧性,使航天飞机能安全地穿越大气层返回地球。

  答案:A

  5.复合材料与合金

  复合材料与合金的比较见下表

复合材料 合金 概念 将两种或两种以上性质不同的材料经特殊加工而制成的材料,由基体和增强体组成 由两种或两种以上的金属(或金属跟非金属)熔合而成的具有金属特性的物质 性能 既保持了原材料的特点,又使各组分之间协同作用,形成了优于原材料的特性。根据原材料的不同会表现不同的性能 具有良好机械性能,在许多方面优于各成分金属,如硬度大、熔点低等。改变原料配比以及改变生成合金的条件等,可以制得具有不同性能的合金 实例 玻璃钢、碳纤维增强复合材料、纤维增强陶瓷等 铝合金、钢铁、不锈钢等   【例5-1】请用短线把下列物质及其用途、主要性能相互连在一起:

  物质      用途       主要性能

  玻璃钢     制造骨和股关节    耐腐蚀性强

  光纤      制造排水管道     密度小、强度高

  生物陶瓷    汽车车轮骨架     质量轻、保密性好

铝合金     通讯材料       有生物功能