1.2.1 视频单元慕课视频播放-复合材料设计与成型-MOOC慕课视频教程-柠檬大学

下面我们一起来学习复合材料的命名与分类

上一节我们已经讲过，纤维增强复合材料是由基体、纤维以及界面构成的

这里的基体也称为是连续相

而纤维呢则是分散相、也称为增强相

那么在复合材料当中，作为连续相的基体、作为分散相的增强材料及界面

各自的作用是什么呢？

基体的作用主要有三个

一是把增强相粘接在一起，从而形成多相固体材料

二是将增强相包裹其中，起到保护增强性的作用

三是传递载荷，也就是传力

增强材料，作为分散相

在复合材料受外载作用时将承受大部分的载荷，起增强作用

界面相位于增强材料与基体材料之间，主要是改善两者的结合

复合材料的命名可以根据增强材料和基体材料的名称来命名

例如碳纤维增强环氧树脂复合材料

可以写为C下标f/Epoxy

增强相写在斜杠前面，基体相在斜杠后面

那么这里的C是英文Carbon的缩写，f是指增强相的状态为纤维fiber

f是指增强相的状态为纤维fiber

f除了作为下标以外，也可以直接写在C的后面进行标注

中文书写为碳纤维/环氧树脂，也可以简写为碳/环氧

再来看一下碳化硅晶须增强铝复合材料

碳化硅晶须是增强相写在斜杠前面

铝作为连续相、基体相写在后面

那么晶须是指碳化硅的状态

晶须的英文是whisker，所以用w下标来表示

再来看个例子，氧化铝颗粒增强铝复合材料

三氧化二铝作为增强相写在“/”前面，铝作为基体项写在“/”以后

三氧化铝的状态是颗粒particle

所以下标标注p，也可以将p直接标注在三氧化铝之后

也可以将p直接标注在Al2O3之后

刚才是同时根据增强材料以及基体材料对复合材料进行命名

也可以单独针对增强材料来对复合材料进行命名

例如碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料

分别指碳纤维作为增强材料或者玻璃纤维作为增强材料的这一类复合材料

而不指明基体材料的种类

当然也可以单独针对基体材料对复合材料进行命名

例如环氧树脂基复合材料

就是指以环氧树脂作为基体的这一类复合材料

增强材料有可能是碳纤维

有可能是玻璃纤维或者其他材料，泛指这一类

铝基复合材料就泛指基体材料为铝的这一类复合材料

接下来我们再看一下复合材料的分类

按照复合材料基体种类可以划分为聚合物基复合材料

Polymer matrix composite materials，简称PMC

金属基复合材料，Metal matrix composite materials，简称MMC

以及陶瓷基复合材料，Ceramic matrix composite materials，CMC

按照聚合物基体的种类，又可以分为热固性聚合物基复合材料与热塑性的聚合物基复合材料

什么是热固性树脂基体呢？

热固性树脂是指树脂加热后产生化学变化

分子链段相互交联，形成三维空间网络，最后逐渐硬化成型

形成不融不溶的状态

这里第1个融是融化的融，第2个溶是溶解的溶

常见的热固性树脂基体包括不饱和聚酯、酚醛、环氧、双马等等

那什么是热塑性树脂基体呢？

热塑性树脂可以反复加热软化、冷却硬化，重复这样一个过程的高分子材料

冷却硬化成型过程中不起化学反应，能够重复利用

一般来说热塑性树脂的分子结构都属于线型结构

常见的热塑性材料包括橡胶、聚烯烃、聚醚醚酮等等

按照增强体的形态

我们可以将复合材料分为纤维增强复合材料

织物增强复合材料

颗粒增强复合材料以及片状物增强复合材料

根据纤维的长短与否

又可以将纤维复合材料分为连续纤维复合材料以及非连续纤维复合材料

这里的连续纤维就是指长纤维

而非连续纤维就是短纤维

短纤维包括两类：一类是晶须，一类是短切纤维

短纤维就是把长纤维切成一段一段的短纤维

而晶须则是由高纯度单晶生长而成的微纳米级的短纤维

其性能与普通短纤维有较大差距

图中从左至右分别是

连续玻璃纤维、短切玻璃纤维

玻璃纤维织物、碳纤维以及玻璃纤维毡

按照复合材料的性能，又可以将其分为结构复合材料与功能复合材料

结构复合材料是利用其力学性能制作各种结构件的复合材料

主要用于制造承力件，用途是承受力学载荷

而功能复合材料是指利用其力学性能以外的物理性能和化学性能制作具有特殊功能构件的复合材料

这里主要是指利用其声、光、电、磁、热、腐蚀、膨胀等物理与化学性能

比如高导电复合材料、高导热复合材料、高透波复合材料等等

复合材料除了以上这些分类方法以外

还可以根据其应用领域分为航空复合材料、航天复合材料、舰船复合材料、建筑复合材料等

这里就不再赘述了

复合材料设计与成型课程列表：

上篇基础--复合材料的概念与原理 1 引言

-1.1 课程简介及复合材料定义

--1.1.1 视频单元

--1.1.2 作业

--1.1.3讨论

-1.2 复合材料的命名与分类

--1.2.1 视频单元

--1.2.2 作业

-1.3 复合材料的特点

--1.3.1 视频单元

--1.3.2 作业

-1.4 复合材料的应用

--1.4.1 视频单元

--1.4.2 作业

--1.4.3 讨论题

--1 引言课件

2 复合原理及界面

-2.1 颗粒增强原理

--2.1.1 视频单元

--2.1.2 作业

-2.2 短纤维增强原理

--2.2.1 视频单元

--2.2.2 作业

-2.3 界面效应

--2.3.1 视频单元

--2.3.2 作业

-2.4 复合材料界面

--2.4.1 视频单元

--2.4.2 作业

-2.5 复合材料界面表征与分析

--2.5.1 视频单元

--2.5.2 作业

-2 复合原理及界面课件

3 增强材料

-3.1 增强材料概述

--3.1.1 视频单元

--3.1.2 作业

-3.2 玻璃纤维概述、生产工艺、成分与结构

--3.2.1 视频单元

--3.2.2 作业

-3.3 玻璃纤维的性能、制品与规格

--3.3.1 视频单元

--3.3.2 作业

-3.4 碳纤维概述

--3.4.1 视频单元

--3.4.2 作业

-3.5 碳纤维的制备工艺

--3.5.1 视频单元

--3.5.2 作业

-3.6 碳纤维的结构、性能、制品与规格

--3.6.1 视频单元

--3.6.2 作业

-3.7 芳纶纤维

--3.7.1 视频单元

--3.7.2 作业

-3 增强材料课件

4 聚合物基复合材料

-4.1 聚合物概述

--4.1.1 视频单元

--4.1.2 作业

-4.2 聚酯概述、化学结构、合成与交联

--4.2.1 视频单元

--4.2.2 作业

-4.3 聚酯的性能与应用

--4.3.1 视频单元

--4.3.2 作业

-4.4 环氧树脂概述、化学结构、合成与表征

--4.4.1 视频单元

--4.4.2 作业

-4.5 环氧树脂的交联、性能与应用

--4.5.1 视频单元

--4.5.2 作业

-4.6 酚醛树脂及其他热固性树脂

--4.6.1 视频单元

--4.6.2 作业

-4.7 热塑性树脂及聚合物基复合材料的应用

--4.7.1 视频单元

--4.7.2 作业

-4 聚合物基复合材料课件

5 陶瓷基复合材料

-5.1 陶瓷及陶瓷基复合材料概述

--5.1.1 视频单元

--5.1.2 作业

-5.2 陶瓷基复合材料成型工艺

--5.2.1 视频单元

--5.2.2 作业

-5.3 陶瓷基复合材料的界面及强韧化

--5.3.1 视频单元

--5.3.2 作业

-5.4 碳碳复合材料及陶瓷基复合材料的应用

--5.4.1 视频单元

--5.4.2 作业

-5 陶瓷基复合材料课件

6 金属基复合材料

-6.1 金属基体

--6.1.1 视频单元

--6.1.2 作业

-6.2 金属基复合材料成型工艺

--6.2.1 视频单元

--6.2.2 作业

-6.3 金属基复合材料的界面

--6.3.1 视频单元

--6.3.2 作业

-6.4 金属基复合材料的性能与应用

--6.4.1 视频单元

--6.4.2 作业

-6 金属基复合材料课件

中篇理论--复合材料结构设计原理 1 引言

-1.1 视频单元

-1.2 作业

-1 引言课件

2 应力-应变关系

-2.1 应力与应变

--2.1.1 视频单元

--2.1.2 作业

-2.2 广义胡克定律

--2.2.1 视频单元

--2.2.2 作业

-2.3 工程常数、平面应力状态、应力应变转换

--2.3.1 视频单元

--2.3.2 作业

-2 应力-应变关系课件

3 单向板的刚度

-3.1 单向板的正轴刚度、刚度柔度变换

--3.1.1 视频单元

--3.1.2 作业

-3.2 倍角变换、偏轴工程常数

--3.2.1 视频单元

--3.2.2 作业

-3 单向板的刚度课件

4 层合板的刚度

-4.1 层合板的代号、面内刚度

--4.1.1 视频单元

--4.1.2 作业

-4.2 典型层合板的面内刚度

--4.2.1 视频单元

--4.2.2 作业

-4.3 层合板的弯曲刚度

--4.3.1 视频单元

--4.3.2 作业

-4.4 单向层合板、对称层合板及夹芯结构的弯曲刚度

--4.4.1 视频单元

--4.4.2 作业

-4 层合板的刚度课件

5 层合板的强度

-5.1 最大应力与最大应变准则

--5.1.1 视频单元

--5.1.2 作业

-5.2 蔡-希尔、蔡-吴强度准则

--5.2.1 视频单元

--5.2.2 作业

-5.3 层合板的强度分析

--5.3.1 视频单元

--5.3.2 作业

-5.4 层合板的极限强度

--5.4.1 视频单元

--5.4.2 作业

-5 层合板的强度课件

6 复合材料细观力学

-6.1 细观力学引言、平均性质

--6.1.1 视频单元

--6.1.2 作业

-6.2 单向板的工程常数

--6.2.1 视频单元

--6.2.2 作业

-6.3 单向板的强度

--6.3.1 视频单元

--6.3.2 作业

-6.4 热膨胀与湿溶胀系数

--6.4.1 视频单元

--6.4.2 作业

-6.5 层合板的残余应力

--6.5.1 视频单元

--6.5.2 作业

-6 复合材料细观力学课件

7 复合材料一维受力构件分析

-7.1 复合材料结构控制方程

--7.1.1 视频单元

--7.1.2 作业

-7.2 简单构型复合材料一维受力构件的力学分析

--7.2.1 视频单元

--7.2.2 作业

-7 复合材料一维受力构件分析课件

8 复合材料梁

-8.1 复合材料层合梁

--8.1.1 视频单元

--8.1.2 作业

-8.2 复合材料板梁

--8.2.1 视频单元

--8.2.2 作业

-8.3 复合材料薄壁梁

--8.3.1 视频单元

--8.3.2 作业

-8 复合材料梁课件

下篇应用--复合材料成型工艺 1 引言

-1.1 绪论

--1.1.1 视频单元

--1.1.2 作业

--1.1.3 讨论

-1 引言课件

2 手糊成型工艺

-2.1 手糊基本原理

--2.1.1 视频单元

--2.1.2 作业

-2.2 树脂对纤维的润湿（上）

--2.2.1 视频单元

--2.2.2 作业

-2.3 树脂对纤维的润湿（下）

--2.3.1 视频单元

--2.3.2 作业

-2.4 手糊技术进展和典型应用

--2.4.1 视频单元

--2.4.2 作业

-2 手糊成型工艺课件

3 树脂传递模塑工艺

-3.1 RTM基本原理

--3.1.1 视频单元

--3.1.2 作业

-3.2 树脂渗流规律

--3.2.1 视频单元

--3.2.2 作业

-3.3 树脂流动模拟分析

--3.3.1 视频单元

--3.3.2 作业

-3.4 RTM技术发展和典型应用

--3.4.1 视频单元

--3.4.2 作业

-3 树脂传递模塑工艺课件

4 树脂膜熔融浸渍工艺

-4.1 RFI基本原理

--4.1.1 视频单元

--4.1.2 作业

-4.2 RFI树脂膜体系

--4.2.1 视频单元

--4.2.2 作业

-4.3 树脂固化制度的确定和RFI典型应用

--4.3.1 视频单元

--4.3.2 作业

-4 树脂膜熔融浸渍工艺课件

5 真空导入模塑工艺

-5.1 VIMP基本原理

--5.1.1 视频单元

--5.1.2 作业

-5.2 树脂的粘度特性

--5.2.1 视频单元

--5.2.2 作业

-5.3 纤维预成型体的渗透特性和VIMP典型应用

--5.3.1 视频单元

--5.3.2 作业

-5 真空导入工艺课件

6 拉挤成型工艺

-6.1 拉挤基本原理

--6.1.1 视频单元

--6.1.2 作业

-6.2 拉挤内脱模剂

--6.2.1 视频单元

--6.2.2 作业

-6.3 拉挤技术发展和典型应用

--6.3.1 视频单元

--6.3.2 作业

-6 拉挤成型工艺课件

7 缠绕成型工艺

-7.1 缠绕基本原理

--7.1.1 视频单元

--7.1.2 作业

-7.2 缠绕线型规律

--7.2.1 视频单元

--7.2.2 作业

-7.3 缠绕工艺参数、技术发展和典型应用

--7.3.1 视频单元

--7.3.2 作业

-7 缠绕成型工艺课件

8 模压成型工艺

-8.1 模压基本原理和模压料工艺性

--8.1.1 视频单元

--8.1.2 作业

-8.2 SMC片状模塑料

--8.2.1 视频单元

--8.2.2 作业

-8.3 模压关键工艺参数和典型应用

--8.3.1 视频单元

--8.3.2 作业

-8 模压成型工艺课件

9 有机先驱体转化法

-9.1 概述

--9.1.1 视频单元

--9.1.2 作业

-9.2 PIP基本原理

--9.2.1 视频单元

--9.2.2 作业

-9.3 PIP关键步骤

--9.3.1 视频单元

--9.3.2 作业

-9.4 致密化和典型应用

--9.4.1 视频单元

--9.4.2 作业

-9 先驱体转化法课件

考试

-课程考试

1.2.1 视频单元在线视频

1.2.1 视频单元课程教案、知识点、字幕

复合材料设计与成型课程列表：

上篇基础--复合材料的概念与原理 1 引言

2 复合原理及界面

3 增强材料

4 聚合物基复合材料

5 陶瓷基复合材料

6 金属基复合材料

中篇理论--复合材料结构设计原理 1 引言

2 应力-应变关系

3 单向板的刚度

4 层合板的刚度

5 层合板的强度

6 复合材料细观力学

7 复合材料一维受力构件分析

8 复合材料梁

下篇应用--复合材料成型工艺 1 引言

2 手糊成型工艺

3 树脂传递模塑工艺

4 树脂膜熔融浸渍工艺

5 真空导入模塑工艺

6 拉挤成型工艺

7 缠绕成型工艺

8 模压成型工艺

9 有机先驱体转化法

考试

1.2.1 视频单元笔记与讨论

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复合材料设计与成型课程列表：

上篇 基础--复合材料的概念与原理 1 引言

2 复合原理及界面

3 增强材料

4 聚合物基复合材料

5 陶瓷基复合材料

6 金属基复合材料

中篇 理论--复合材料结构设计原理 1 引言

2 应力-应变关系

3 单向板的刚度

4 层合板的刚度

5 层合板的强度

6 复合材料细观力学

7 复合材料一维受力构件分析

8 复合材料梁

下篇 应用--复合材料成型工艺 1 引言

2 手糊成型工艺

3 树脂传递模塑工艺

4 树脂膜熔融浸渍工艺

5 真空导入模塑工艺

6 拉挤成型工艺

7 缠绕成型工艺

8 模压成型工艺

9 有机先驱体转化法

考试

1.2.1 视频单元笔记与讨论

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