什么是复合材料,什么是高分子材料

Posted 2022-12-24 复合材料

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什么是复合材料,什么是高分子材料

1 复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合，组成具有两个或两个以上相态结构的材料。

该类材料不仅性能优于组成中的任意一个单独的材料，而且还可具有组分单独不具有的独特性能。

??复合材料按用途主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。

结构复合材料主要作为承力结构使用的材料，由能承受载荷的增强体组元（如玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属、天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等）与能联结增强体成为整体材料同时又起传力作用的基体组元（如树脂、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等）构成。

结构材料通常按基体的不同分为聚合物基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料、碳基复合材料和水泥基复合材料等。

功能材料是指除力学性能以外还提供其它物理、化学、生物等性能的复合材料。

包括压电、导电、雷达隐身、永磁、光致变色、吸声、阻燃、生物自吸收等种类繁多的复合材料，具有广阔的发展前途。

未来的功能复合材料比重将超过结构复合材料，成为复合材料发展的主流。

??未来复合材料的研究方向主要集中在纳米复合材料、仿生复合材料、和发展多功能、机敏、智然复合材料等领域。

2高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料。

我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的，如天然橡胶、棉花、人体器官等。

人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。

一般称在生活中大量采用的，已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料，称具有特殊用途与功能的为功能高分子。

高分子是生命存在的形式。

所有的生命体都可以看作是高分子的集合。

树枝，兽皮，稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。

在历史的长河中，纸，树胶，丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。

从十九世纪开始，人类开始使用改造过的天然高分子材料。

火化橡胶和硝化纤维塑料（赛璐珞）是两个典型的例子。

进入二十世纪之后，高分子材料进入了大发展阶段。

首先是在1907年，Leo Bakeland发明了酚醛塑料。

1920年Hermann Staudinger提出了高分子的概念并且创造了Makromolekule这个词。

二十世纪二十年代末，聚氯乙烯开始大规模使用。

二十世纪三十年代初，聚苯乙烯开始大规模生产。

二十世纪三十年代末，尼龙开始生产。

在经历了二十世纪的大发展之后高分子材料对整个世界的面貌产生了重要的影响。

时代杂志认为塑料是二十世纪人类最重要的发明。

高分子材料在文化领域和人类的生活方式方面也产生了重要的影响。

按用途一般将通用高分子材料分为五类，即塑料、橡胶、纤维、涂料和黏合剂。

通用高分子材料的力学性能参见高分子物理学。

塑料

塑料根据加热后的情况又可分为热塑性塑料和热固性塑料。

加热后软化，形成高分子熔体的塑料成为热塑性塑料，主要的热塑性塑料有聚乙烯（PE[1]）、聚丙烯（PP [2]）、聚苯乙烯（PS [3]）、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，俗称有机玻璃 [4]）、聚氯乙烯（PVC [5]）、尼龙（Nylon [6])、聚碳酸酯（PC [7]）、聚氨酯（PU [8] ）、聚四氟乙烯（特富龙, PTFE [9]）、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，PETE [10] )、加热后固化，形成交联的不熔结构的塑料称为热固性塑料：常见的有环氧树脂[11], 酚醛塑料, 聚酰亚胺,三聚氰氨甲醛树脂等。

塑料的加工方法包括注射，挤出，膜压，热压，吹塑等等。

橡胶

橡胶又可以分为天然橡胶和合成橡胶。

天然橡胶的主要成分是聚异戊二烯。

合成橡胶的主要品种有丁基橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、三元乙丙橡胶、丙烯酸酯橡胶、聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶等等。

纤维

合成纤维是高分子材料的另外一个重要应用。

常见的合成纤维包括尼龙、涤纶、腈纶聚酯纤维，芳纶纤维等等。

涂料

涂料是涂附在工业或日用产品表面起美观或这保护作用的一层高分子材料。

常用的工业涂料有环氧树脂，聚氨酯等。

黏合剂

黏和剂是另外一类重要的高分子材料。

人类在很久以前就开始使用淀粉，树胶等天然高分子材料做黏合剂。

现代黏合剂通过其使用方式可以分为聚合型，如环氧树脂；热融型，如尼龙，聚乙烯；加压型，如天然橡胶；水溶型，如淀粉。

好运！