上海交通大学：《材料与文明》课程教学资源（学生作业）新型复合材料

新型复合材料 乙闻昊

新型复合材料 闻昊

什么是复合材料

什么是复合材料

什么是复合材料 复合材料，是由两种或两种以上不同 性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观 (微观)上组成具有新性能的材料。各种材料 在性能士互相取长补短，产生协同效应，一使复 合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种 不同的要求

什么是复合材料 复合材料，是由两种或两种以上不同 性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观 （微观）上组成具有新性能的材料。各种材料 在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复 合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种 不同的要求

9e 智能复合材料 ,光功能复合 电磁屏蔽复 纺织复合材料 材料 合材料

智能复合材料 光功能复合 材料 电磁屏蔽复 纺织复合材料 合材料

智能复合材料一 结构健康检测 此技术是利用先进的传感元件和数据采集设备全天候不间断地监测 结构环境载荷和结构整体工作性态、关键构件的应力和应变及裂纹 起始与扩展过程；处理分析测试采集的数据，识别结构的损伤和缺 陷，自动的评估和显示结构运行的整体和局部安全状态。 它带来的直接益处包括；对结构实时的监测及报告，可以节省维护 费用；使人的参与活动最少，降低人工费、故障停机时间和人为误 差，提高自动化水平，增加安全性和可靠度

智能复合材料——结构健康检测 此技术是利用先进的传感元件和数据采集设备全天候不间断地监测 结构环境载荷和结构整体工作性态、关键构件的应力和应变及裂纹 起始与扩展过程；处理分析测试采集的数据，识别结构的损伤和缺 陷，自动的评估和显示结构运行的整体和局部安全状态。 它带来的直接益处包括;对结构实时的监测及报告，可以节省维护 费用；使人的参与活动最少，降低人工费、故障停机时间和人为误 差，提高自动化水平，增加安全性和可靠度

智能复合材料一 结构健康检测 主体复合材料仍然发挥原来的作用，智能复合材料结构中的传感器 感受有关材料、结构以及环境的精确信息。 用作飞机表层的强度自诊断自适应智能复合材料，当受到枪弹射击 或鸟撞击发生损伤时，可由埋入的传感器在线检测到该损伤，通过 控制器决策后，控制埋入的形状记忆合金动作，在损伤周围产生压 应力，从而可防止损伤继续扩展，使得飞机的安全性大为提高

智能复合材料——结构健康检测 主体复合材料仍然发挥原来的作用，智能复合材料结构中的传感器 感受有关材料、结构以及环境的精确信息。 用作飞机表层的强度自诊断自适应智能复合材料，当受到枪弹射击 或鸟撞击发生损伤时，可由埋入的传感器在线检测到该损伤，通过 控制器决策后，控制埋入的形状记忆合金动作，在损伤周围产生压 应力，从而可防止损伤继续扩展，使得飞机的安全性大为提高

智能复合材料 结构形状自适应 自适应机翼增加了5%-8%的升力，机翼结构平均减重20%。 它是通过智能化的力学设计、建模和控制，在机翼的形成和制造过 程中将传感单元、驱动单元、控制单元与飞行器结构有机的结合， 赋予机翼形状自适应和健康自诊断等智能功能，从而极大地改善飞 机的飞行特性。 在高空侦查时，伸长机翼，并改变机翼后掠 角以增大翼展比，实现在高空低马赫数巡航： 在需要进行低空格斗时，缩短机翼，同时相 应改变机翼后掠角以减小翼展比，实现飞机 高马赫数俯冲的战斗功能

智能复合材料——结构形状自适应 自适应机翼增加了5%-8%的升力，机翼结构 平均减重20%。 它是通过智能化的力学设计、建模和控制，在机翼的形成和制造过 程中将传感单元、驱动单元、控制单元与飞行器结构有机的结合， 赋予机翼形状自适应和健康自诊断等智能功能，从而极大地改善飞 机的飞行特性。 在高空侦查时，伸长机翼，并改变机翼后掠 角以增大翼展比，实现在高空低马赫数巡航； 在需要进行低空格斗时，缩短机翼，同时相 应改变机翼后掠角以减小翼展比，实现飞机 高马赫数俯冲的战斗功能

光功能复合材料 稀土有色光学玻璃 在阳光和人工光源中黄光很强，往往会产生眩光， 使眼睛疲劳。计算机等办公设备的彩色显示屏图 像分别由红、绿、蓝三种荧光粉发出的单色合成 (液晶显示器应该不是这种情况)。在合成的彩 色图像中黄光很强，不仅增加对人眼的刺激，而 且使图像红、绿、蓝的色彩对比度下降，故而使 操作者的眼睛更容易疲劳。在玻璃中引入Nd203 (氧化钕)，利用Nd3+离子在玻璃中的稳定吸收， 能减少黄光，增加红、绿、蓝三色的对比度，解 决长时间面对荧光屏的操作者的眼睛疲劳问题

光功能复合材料——稀土有色光学玻璃 在阳光和人工光源中黄光很强，往往会产生眩光， 使眼睛疲劳。计算机等办公设备的彩色显示屏图 像分别由红、绿、蓝三种荧光粉发出的单色合成 （液晶显示器应该不是这种情况）。在合成的彩 色图像中黄光很强，不仅增加对人眼的刺激，而 且使图像红、绿、蓝的色彩对比度下降，故而使 操作者的眼睛更容易疲劳。在玻璃中引入Nd2O3 （氧化钕）,利用Nd3+离子在玻璃中的稳定吸收， 能减少黄光，增加红、绿、蓝三色的对比度，解 决长时间面对荧光屏的操作者的眼睛疲劳问题

光功能复合材料 稀土有色光学玻璃 Ce4+和Ce3+均无色，含铈玻璃的着色是由形成其他 金属的铈酸盐而引起的。铈及钛的混合氧化物形成 铈酸钛而使玻璃呈黄色。铈、锰及钛的氧化物使玻 璃变为橙黄色。钾玻璃中含有少量的氧化铜和铈酸 钛，可使玻璃变成蓝宝石色。二氧化铈含量为1%以 上时，玻璃可染成褐色。用铈和钛的化合物制造滤 光片，能使玻璃产生不怕热的黄色，橙色或棕色。 用含量2%-3%氧化铈、3%-4%氧化钛、0-0.3%氧化铜 和0-0.45%氧化机的组分，可制成金黄色和绿色的 玻璃。C3+可用于制作隔断紫外线的照相卷盒和眼 镜片

光功能复合材料——稀土有色光学玻璃 Ce4+和Ce3+均无色，含铈玻璃的着色是由形成其他 金属的铈酸盐而引起的。铈及钛的混合氧化物形成 铈酸钛而使玻璃呈黄色。铈、锰及钛的氧化物使玻 璃变为橙黄色。钾玻璃中含有少量的氧化铜和铈酸 钛，可使玻璃变成蓝宝石色。二氧化铈含量为1%以 上时，玻璃可染成褐色。用铈和钛的化合物制造滤 光片，能使玻璃产生不怕热的黄色，橙色或棕色。 用含量2%-3%氧化铈、3%-4%氧化钛、0-0.3%氧化铜 和0-0.45%氧化钒的组分，可制成金黄色和绿色的 玻璃。Ce3+可用于制作隔断紫外线的照相卷盒和眼 镜片

电磁屏蔽复合材料一电磁波辐射带来的危害问题 电磁干扰及射频干扰(EMI/FI)危害问题 电磁信息泄密问题 抗电磁干扰问题 电磁环境污染问题

电磁屏蔽复合材料——电磁波辐射带来的危害问题 电磁干扰及射频干扰（EMI/RFI）危害问题 电磁信息泄密问题 抗电磁干扰问题 电磁环境污染问题