第6章复合材料-清华大学-工程材料.ppt课件.ppt

1、“十五”国家级规划教材工程材料第3版配套课件第第6 6章章第6 6章 复合材料 内容提要： 介绍纤维复合材料和颗粒复合材料的介绍纤维复合材料和颗粒复合材料的复合机制与原则。介绍常用金属基和非金复合机制与原则。介绍常用金属基和非金属基复合材料的组成、性能及应用。属基复合材料的组成、性能及应用。 学习目标： 了解复合材料复合机制和复合原则。了解复合材料复合机制和复合原则。熟悉常用复合材料的性能，了解其应用。熟悉常用复合材料的性能，了解其应用。概述概述复合材料复合材料 两种或两种以上物理、两种或两种以上物理、化学性质不同的物质，经一定方法化学性质不同的物质，经一定方法得到的一种新的多相固体材料。得到

2、的一种新的多相固体材料。 复合材料可以由金属材料、高分子材料和复合材料可以由金属材料、高分子材料和陶瓷材料中任两种或几种制备而成。陶瓷材料中任两种或几种制备而成。 复合复合材料的性能比组成材料的性能优越得材料的性能比组成材料的性能优越得多，改善或克服了组成材料的弱点，能够按零多，改善或克服了组成材料的弱点，能够按零件的结构和受力情况进行最佳设计。件的结构和受力情况进行最佳设计。 创造单一材料不具备的双重或多重功能。创造单一材料不具备的双重或多重功能。 复合材料有着极其广泛的应用。复合材料有着极其广泛的应用。 复合材料应用举例：复合材料应用举例： 汽车挡泥板汽车挡泥板 单独使用玻璃太脆，单独使用

3、聚合物材单独使用玻璃太脆，单独使用聚合物材料则强度低而且刚度满足不了要求。复合成料则强度低而且刚度满足不了要求。复合成玻璃纤维增强树脂玻璃纤维增强树脂得到了高强度、高韧性的得到了高强度、高韧性的新材料，而且质量小。新材料，而且质量小。 自动控温开关自动控温开关 由温度膨胀系数不同的黄铜片和铁片复由温度膨胀系数不同的黄铜片和铁片复合成双金属片。温度变化时双金属片弯曲，合成双金属片。温度变化时双金属片弯曲，接通或断开电触点。接通或断开电触点。复合材料的分类复合材料的分类6.16.1 复合材料的复合原则复合材料的复合原则6.1.1 6.1.1 纤维增强复合材料复合原则纤维增强复合材料复合原则 老师提

4、示：老师提示：重点内容重点内容 一、纤维增强复合材料的强化机制 纤维增强相是具有强结合键材料或硬质纤维增强相是具有强结合键材料或硬质材料（陶瓷、玻璃等），内部含微裂纹，易材料（陶瓷、玻璃等），内部含微裂纹，易断裂，因而脆性大；断裂，因而脆性大； 将其制成细纤维可降低裂纹长度和出现将其制成细纤维可降低裂纹长度和出现裂纹的几率，使脆性降低，极大地发挥增强裂纹的几率，使脆性降低，极大地发挥增强相的强度。相的强度。 高分子基复合材料中纤维增强相有高分子基复合材料中纤维增强相有效阻止基体分子链的运动；效阻止基体分子链的运动； 金属基复合材料中纤维增强相有效金属基复合材料中纤维增强相有效阻止位错运动而强化

5、基体。阻止位错运动而强化基体。 钨纤维铜基复合材料中的钨纤维铜基复合材料中的 裂纹在铜中扩展受阻裂纹在铜中扩展受阻 碳纤维环氧树脂复合材料碳纤维环氧树脂复合材料断裂时纤维断口电子扫描照片断裂时纤维断口电子扫描照片 二、纤维增强复合材料的复合原则 （1 1）纤维增强相是主要承载体，应有）纤维增强相是主要承载体，应有高的强度和弹性模量，且高于基体材料；高的强度和弹性模量，且高于基体材料； （2 2）基体相起粘接剂作用，应对纤维）基体相起粘接剂作用，应对纤维相有润湿性，基体相应有一定塑性和韧性；相有润湿性，基体相应有一定塑性和韧性； （3 3）纤维增强相和基体相两者）纤维增强相和基体相两者之间之间结

6、结合强度应适当。结合力过小，受载时容易沿合强度应适当。结合力过小，受载时容易沿纤维和基体间产生裂纹；结合力过高，会使纤维和基体间产生裂纹；结合力过高，会使复合材料失去韧性而发生危险的脆性断裂；复合材料失去韧性而发生危险的脆性断裂； （1 1）基体与增强相热膨胀系数不能相）基体与增强相热膨胀系数不能相差过大；差过大； （2 2）纤维相必须有合理的含量、尺寸）纤维相必须有合理的含量、尺寸和分布；和分布； （3 3）两者间不能发生有害的化学反应。）两者间不能发生有害的化学反应。6.1.2 6.1.2 颗粒复合材料的复合原则颗粒复合材料的复合原则 一、颗粒复合材料的强化机制 颗粒复合材料，基体承受载荷

7、时，颗颗粒复合材料，基体承受载荷时，颗粒的作用是阻碍分子链或位错的运动。粒的作用是阻碍分子链或位错的运动。 增强的效果与颗粒的体积含量、分布、增强的效果与颗粒的体积含量、分布、尺寸等密切相关。尺寸等密切相关。 二、颗粒复合材料的复合原则 （1 1）颗粒均匀弥散分布在基体中，阻碍）颗粒均匀弥散分布在基体中，阻碍分子链或位错的运动。分子链或位错的运动。 （2 2）颗粒大小应适当：颗粒过大本身易）颗粒大小应适当：颗粒过大本身易断裂，同时会引起应力集中，材料强度降低；断裂，同时会引起应力集中，材料强度降低；颗粒过小，位错容易绕过颗粒过小，位错容易绕过, , 起不到强化的作用。起不到强化的作用。通常，颗

8、粒直径为几微米到几十微米。通常，颗粒直径为几微米到几十微米。 （3 3）颗粒的体积分数应在）颗粒的体积分数应在2020以上，以上，否则达不到最佳强化效果。否则达不到最佳强化效果。 （4 4）颗粒与基体之间应有一定的结合）颗粒与基体之间应有一定的结合强度。强度。6.26.2 复合材料的性能特点复合材料的性能特点6.2.1 6.2.1 复合材料的力学性能复合材料的力学性能 一、比强度和比模量 比强度比强度 材料的强度与其密度之比。材料的强度与其密度之比。 比模量比模量 材料的模量与其密度之比。材料的模量与其密度之比。 材料的比强度或比模量越高，构件的自重材料的比强度或比模量越高，构件的自重就越小，

9、或者体积会越小。就越小，或者体积会越小。 通常，复合材料的复合结果是密度大通常，复合材料的复合结果是密度大大减小，高的比强度和比模量是复合材料大减小，高的比强度和比模量是复合材料的突出性能特点的突出性能特点。 二、抗疲劳性能和抗断裂性能 1. 1. 很好的抗疲劳性能很好的抗疲劳性能 复合材料中纤维的缺陷少，抗疲劳能复合材料中纤维的缺陷少，抗疲劳能力高；力高； 基体的塑性和韧性好，能够消除或减基体的塑性和韧性好，能够消除或减少应力集中，不易产生微裂纹；少应力集中，不易产生微裂纹； 塑性变形使微裂纹产生钝化而减缓其塑性变形使微裂纹产生钝化而减缓其扩展。扩展。 例如：碳纤维增强树脂的疲劳强度为拉例如

10、：碳纤维增强树脂的疲劳强度为拉伸强度的伸强度的70%70%80%80%，一般金属材料却仅为，一般金属材料却仅为30%30%50%50%。 2. 2. 抗断裂能力好抗断裂能力好 基体中有大量细小纤维，较大载荷下部基体中有大量细小纤维，较大载荷下部分纤维断裂时载荷由韧性好的基体重新分配分纤维断裂时载荷由韧性好的基体重新分配到未断裂纤维上，构件不会瞬间断裂。到未断裂纤维上，构件不会瞬间断裂。复合材料疲劳曲线复合材料疲劳曲线6.2.3 6.2.3 复合材料的其它性能复合材料的其它性能 一、高温性能 优越的耐高温性能，优越的耐高温性能，高温下保持很高的强度。高温下保持很高的强度。 聚合物基复合材料使用温

11、度聚合物基复合材料使用温度100 100 350350； 金属基复合材料使用温度金属基复合材料使用温度350 350 11001100； SiCSiC纤维、纤维、AlAl2 2O O3 3纤维陶瓷复合材料在纤维陶瓷复合材料在1200 1200 1400 1400 范围内保持很高的强度。范围内保持很高的强度。 碳纤维复合材料在非氧化气氛下在碳纤维复合材料在非氧化气氛下在2400240028002800长期使用。长期使用。 二、减摩、耐磨、减振性能 良好的减摩、耐磨性良好的减摩、耐磨性 摩擦系数比高摩擦系数比高分子材料低；少量短切纤维大大提高耐磨分子材料低；少量短切纤维大大提高耐磨性。性。 较强的

12、减振能力较强的减振能力 比弹性模量高，自比弹性模量高，自振频率也高，其构件不易共振；纤维与基振频率也高，其构件不易共振；纤维与基体界面有吸收振动能量的作用，振动会很体界面有吸收振动能量的作用，振动会很快衰减。快衰减。 三、其它特殊性能 高韧性和抗热冲击性能（金属基复合高韧性和抗热冲击性能（金属基复合材料）。材料）。 优良电绝缘性，不受电磁作用，不反优良电绝缘性，不受电磁作用，不反射无线电波（玻璃纤维增强塑料）。射无线电波（玻璃纤维增强塑料）。 耐辐射性、蠕变性能高以及特殊的光、耐辐射性、蠕变性能高以及特殊的光、电、磁等性能。电、磁等性能。6.36.3 非金属基复合材料非金属基复合材料6.3.1

13、 6.3.1 聚合物基复合材料聚合物基复合材料老师提示：老师提示：重点内容重点内容 一、聚合物基复合材料的发展 2020世纪世纪4040年代出现玻璃纤维增强工程塑年代出现玻璃纤维增强工程塑料（玻璃钢），制造机器零件；料（玻璃钢），制造机器零件； 2020世纪世纪6060年代硼纤维和碳纤维增强塑料年代硼纤维和碳纤维增强塑料改善了玻璃纤维模量低的缺点，大量应用航改善了玻璃纤维模量低的缺点，大量应用航空航天等领域；空航天等领域； 70 70年代初期的聚芳酰胺纤维增强聚合物年代初期的聚芳酰胺纤维增强聚合物基复合材料加快了复合材料发展；基复合材料加快了复合材料发展； 8080年代初期热塑性复合材料完善了

14、聚合年代初期热塑性复合材料完善了聚合物基复合材料的工艺及理论，在航空航天、物基复合材料的工艺及理论，在航空航天、汽车、建筑等各领域得到全面应用。汽车、建筑等各领域得到全面应用。 二、聚合物基复合材料分类 1. 1. 以基体性质分类以基体性质分类 热固性树脂复合材料热固性树脂复合材料 热塑性树脂复合材料热塑性树脂复合材料 橡胶类复合材料橡胶类复合材料 2. 2. 按增强相类型分类按增强相类型分类 分为纤维增强、晶须增强、层片增强、分为纤维增强、晶须增强、层片增强、颗粒增强等聚合物基复合材料。颗粒增强等聚合物基复合材料。 聚合物基复合材料分类聚合物基复合材料分类 三、常用聚合物基复合材料的性能及应

15、用 1. 1. 玻璃钢玻璃钢 (1) (1) 热固性玻璃钢热固性玻璃钢 以热固性树脂为粘接剂的玻璃纤维增强材料：以热固性树脂为粘接剂的玻璃纤维增强材料： 酚醛树脂玻璃钢酚醛树脂玻璃钢 环氧树脂玻璃钢环氧树脂玻璃钢 聚酯树脂玻璃钢聚酯树脂玻璃钢 有机硅树脂玻璃钢有机硅树脂玻璃钢 热固性玻璃钢热固性玻璃钢成形工艺简单、质量轻、比强成形工艺简单、质量轻、比强度高、耐蚀性能好。度高、耐蚀性能好。 热固性玻璃钢热固性玻璃钢缺点是：弹性模量低缺点是：弹性模量低(1/5(1/51/101/10结构钢结构钢) )、耐热度低、耐热度低(250 )(250 )、易老化。易老化。 通过树脂改性改善性能。通过树脂改性

16、改善性能。 酚醛树脂和环氧树脂混溶的玻璃钢即酚醛树脂和环氧树脂混溶的玻璃钢即有良好粘接性有良好粘接性, , 又降低了脆性，保持了耐又降低了脆性，保持了耐热性热性, , 具有较高的强度。具有较高的强度。 热固性玻璃钢应用：热固性玻璃钢应用： 主要用于主要用于机器护罩、车辆车身机器护罩、车辆车身 绝缘抗磁仪表绝缘抗磁仪表 耐蚀耐压容器和管道耐蚀耐压容器和管道 各种形状复杂的机器构件和车辆配件各种形状复杂的机器构件和车辆配件 环氧树脂玻璃钢显微组织环氧树脂玻璃钢显微组织 酚醛树脂玻璃钢齿轮酚醛树脂玻璃钢齿轮 (2) (2) 热塑性玻璃钢热塑性玻璃钢 以热塑性树脂为粘接剂的玻璃纤维增强以热塑性树脂为粘

17、接剂的玻璃纤维增强材料。材料。 热塑性玻璃钢热塑性玻璃钢强度不如热固性玻璃钢强度不如热固性玻璃钢, , 但成形性好、生产率高，且比强度不低。但成形性好、生产率高，且比强度不低。 尼龙尼龙6666玻璃钢玻璃钢 ABSABS玻璃钢玻璃钢 聚苯乙烯玻璃钢聚苯乙烯玻璃钢 聚碳酸酯玻璃钢聚碳酸酯玻璃钢 热塑性玻璃钢应用：热塑性玻璃钢应用： 尼龙尼龙6666玻璃钢玻璃钢 刚度、强度、减摩性好，刚度、强度、减摩性好，作轴承、轴承架、齿轮等精密件、电工件、汽作轴承、轴承架、齿轮等精密件、电工件、汽车仪表、前后灯等车仪表、前后灯等 ABSABS玻璃钢玻璃钢 化工装置、管道、容器等化工装置、管道、容器等 聚苯乙烯

18、玻璃钢聚苯乙烯玻璃钢 汽车内装饰、收音机汽车内装饰、收音机机壳、空调叶片等机壳、空调叶片等 聚碳酸酯玻璃钢聚碳酸酯玻璃钢 耐磨件、绝缘仪表等耐磨件、绝缘仪表等 2. 2. 碳纤维树脂复合材料碳纤维树脂复合材料 碳纤维特点：碳纤维特点： 碳是六方结构晶体碳是六方结构晶体( (石墨石墨) )，共价键结合；，共价键结合； 比玻璃纤维强度更高，弹性模量高几倍；比玻璃纤维强度更高，弹性模量高几倍； 高温、低温性能好，很高的化学稳定性、高温、低温性能好，很高的化学稳定性、导电性；低的摩擦系数；导电性；低的摩擦系数； 脆性大，与树脂的结合力不如玻璃纤维，脆性大，与树脂的结合力不如玻璃纤维，表面氧化处理可改善

19、其与基体的结合力。表面氧化处理可改善其与基体的结合力。 应用应用: : 制造宇宙飞船和航天器的外层材料，制造宇宙飞船和航天器的外层材料， 人造卫星和火箭的机架、壳体。人造卫星和火箭的机架、壳体。 精密机器的齿轮、轴承以及活塞、密精密机器的齿轮、轴承以及活塞、密封圈。封圈。 化工容器和零件。化工容器和零件。 碳纤维树脂复合材料：碳纤维树脂复合材料： 碳纤维环氧树脂碳纤维环氧树脂 碳纤维聚四氟乙烯碳纤维聚四氟乙烯 碳纤维酚醛树脂碳纤维酚醛树脂 3. 3. 硼纤维树脂复合材料硼纤维树脂复合材料 硼纤维环氧树脂、硼纤维聚酰亚胺树脂硼纤维环氧树脂、硼纤维聚酰亚胺树脂 硼纤维的比强度与玻璃纤维的相近；比弹

20、硼纤维的比强度与玻璃纤维的相近；比弹性模量比玻璃纤维的高性模量比玻璃纤维的高5 5倍；耐热性更高。倍；耐热性更高。 硼纤维树脂复合材料抗硼纤维树脂复合材料抗压强度和剪切强压强度和剪切强度都很高度都很高( (优于铝合金、钛合金优于铝合金、钛合金) )，且蠕变小；，且蠕变小； 硬度和弹性模量高，疲劳强度很高；硬度和弹性模量高，疲劳强度很高； 耐辐射及导热极好；耐辐射及导热极好； 应用：应用：用于航空航天器、宇航器的翼面、用于航空航天器、宇航器的翼面、仪表盘、转子、压气机叶片、螺旋浆的传动轴仪表盘、转子、压气机叶片、螺旋浆的传动轴6.3.2 6.3.2 陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料 一、分类 颗粒增

21、韧复合材料颗粒增韧复合材料: Al: Al2 2O O3 3-TiC-TiC颗粒颗粒 晶须增韧复合材料晶须增韧复合材料: SiC-Al: SiC-Al2 2O O3 3晶须晶须 纤维增韧复合材料纤维增韧复合材料: SiC-: SiC-硼硅玻璃硼硅玻璃纤维纤维 二、陶瓷基复合材料特点及应用 高强度、高模量、良好的韧性。高强度、高模量、良好的韧性。 低低密度、耐高温、耐磨、耐蚀。密度、耐高温、耐磨、耐蚀。 用于制造高速切削工具和内燃机部件。用于制造高速切削工具和内燃机部件。 作为高温材料和耐磨、耐蚀材料。作为高温材料和耐磨、耐蚀材料。 如如大功率内燃机的增压涡轮、航空航天大功率内燃机的增压涡轮、航

22、空航天器的热部件。器的热部件。 代代替金属制造车辆发动机、石油化工容替金属制造车辆发动机、石油化工容器、废物垃圾焚烧处理设备等。器、废物垃圾焚烧处理设备等。6.3.3 6.3.3 碳基复合材料碳基复合材料 一、组成及特点 碳纤维及其制品碳纤维及其制品( (如碳毡如碳毡) )增强的碳基复合增强的碳基复合材料。材料。 具有许多碳和石墨的特点，如密度小、具有许多碳和石墨的特点，如密度小、导热性高、膨胀系数低以及对热冲击不敏感；导热性高、膨胀系数低以及对热冲击不敏感； 具有优越的机械性能：强度和冲击韧性具有优越的机械性能：强度和冲击韧性比石墨高比石墨高5 51010倍，比强度非常高；随温度升倍，比强度

23、非常高；随温度升高强度升高；断裂韧性高、蠕变低；高强度升高；断裂韧性高、蠕变低； 化学稳定性高，耐磨性极好，是耐温最化学稳定性高，耐磨性极好，是耐温最高的高温复合材料（达高的高温复合材料（达28002800）。）。 二、碳基复合材料应用 主要用于航空航天、军事和生物医学主要用于航空航天、军事和生物医学等领域等领域, , 航空发动机燃烧室、导向器、密封航空发动机燃烧室、导向器、密封片及挡声板、飞机刹车盘片及挡声板、飞机刹车盘 导弹弹头、固体火箭发动机喷管导弹弹头、固体火箭发动机喷管 赛车和摩托车刹车系统赛车和摩托车刹车系统 人体骨骼替代材料人体骨骼替代材料6.46.4 金属基复合材料金属基复合材

24、料 金属基复合材料金属基复合材料克服了聚合物基复合材克服了聚合物基复合材料弹性模量低、耐热度低、易老化的缺点。料弹性模量低、耐热度低、易老化的缺点。 金属基复合材料按增强相的种类、形态金属基复合材料按增强相的种类、形态分类和按金属基体类型分类。分类和按金属基体类型分类。 金属基复合材料金属基复合材料 以金属及其合金以金属及其合金为基体，用一种或几种金属或非金为基体，用一种或几种金属或非金属增强的复合材料。属增强的复合材料。金属基复合材料分类金属基复合材料分类材料材料 硼纤维硼纤维 增强铝增强铝 CVD 碳化硅碳化硅 增强铝增强铝 碳纤维碳纤维 增强铝增强铝 碳化硅碳化硅 晶须晶须 增强铝增强铝

25、 碳化硅碳化硅 颗粒颗粒 增强铝增强铝 增强相增强相 体积分数体积分数/% 50 50 35 1820 20 抗拉强度抗拉强度 /MPa 12001500 13001500 500800 500620 400510 拉伸模量拉伸模量 /GPa 200 220 210 230 100150 96 138 110 密度密度 /103kgm-32.6 2.853.0 2.4 2.8 2.8 几种典型金属基复合材料的性能几种典型金属基复合材料的性能6.4.1 6.4.1 颗粒增强复合材料（金属陶瓷）颗粒增强复合材料（金属陶瓷） 一、组成 金属陶瓷是金属基体（通常为钛、镍、金属陶瓷是金属基体（通常为钛、

26、镍、钴、铬等及其合金）和陶瓷（通常为氧化物、钴、铬等及其合金）和陶瓷（通常为氧化物、碳化物、硼化物和氮化物等碳化物、硼化物和氮化物等) )组成的颗粒增组成的颗粒增强复合材料。强复合材料。 二、性能及应用 氧化物金属陶瓷氧化物金属陶瓷 多以钴或镍作为粘接金属，热稳定性多以钴或镍作为粘接金属，热稳定性和抗氧化能力较好和抗氧化能力较好, , 韧性高。韧性高。 做高速切削工具材料，高温下工作的做高速切削工具材料，高温下工作的耐磨件耐磨件, , 如喷嘴、热拉丝模以及机械密封如喷嘴、热拉丝模以及机械密封环等。环等。 碳化物金属陶瓷碳化物金属陶瓷 应用最广泛的金属陶瓷。应用最广泛的金属陶瓷。 通常以通常以C

27、oCo或或NiNi作金属粘接剂。作金属粘接剂。 根据金属含量不同可作耐热结构材料或根据金属含量不同可作耐热结构材料或工具材料。工具材料。 碳化物金属陶瓷作工具材料时，通常被碳化物金属陶瓷作工具材料时，通常被称为硬质合金。称为硬质合金。 常见硬质合金的牌号、成分、性能和用途常见硬质合金的牌号、成分、性能和用途 6.4.2 6.4.2 纤维增强金属基复合材料纤维增强金属基复合材料 基体材料：基体材料：铝合金、镁合金、钛合金、铝合金、镁合金、钛合金、镍合金镍合金。 增强纤维：增强纤维：硼纤维、碳化硅纤维、氧化硼纤维、碳化硅纤维、氧化铝纤维、高强度金属丝。铝纤维、高强度金属丝。 硼纤维、陶瓷纤维、碳纤

28、维等增强相都硼纤维、陶瓷纤维、碳纤维等增强相都是无机非金属材料，密度低、强度和模量高，是无机非金属材料，密度低、强度和模量高，耐高温性好。耐高温性好。 这类复合材料有比强度高、比模量高和这类复合材料有比强度高、比模量高和耐高温等优点。耐高温等优点。纤维增强金属基复合材料适合制造：纤维增强金属基复合材料适合制造：航天飞机主舱骨架支柱、发动机叶航天飞机主舱骨架支柱、发动机叶片、尾翼、空间站结构材料；片、尾翼、空间站结构材料；汽车构件、保险杠、活塞连杆汽车构件、保险杠、活塞连杆自行车车架、体育运动器械自行车车架、体育运动器械6.4.3 6.4.3 细粒和晶须增强金属基复合材料细粒和晶须增强金属基复合

29、材料 一、组成 基体材料：基体材料：铝、镁、和钛合金铝、镁、和钛合金 增增 强强 相：相：碳化硅、碳化硼、氧化铝细碳化硅、碳化硼、氧化铝细粒或晶须粒或晶须 典型材料典型材料 SiCSiC增强铝合金增强铝合金 细粒和晶须增强金属基复合材料是目前细粒和晶须增强金属基复合材料是目前应用最广泛的一类金属基复合材料。应用最广泛的一类金属基复合材料。 二、细粒和晶须增强金属基复合材料 特点及应用 具有极高的比强度和比模量。具有极高的比强度和比模量。 军工行业军工行业 如轻质装甲、导弹飞翼如轻质装甲、导弹飞翼 航空工业航空工业 飞机部件飞机部件 汽车工业汽车工业 发动机活塞、制动件、发动机活塞、制动件、喷油

30、嘴件喷油嘴件细粒和晶须增强铝基复合材料特点及应用细粒和晶须增强铝基复合材料特点及应用材材料料应应用用特特点点25%(体积分数体积分数)SiC细粒细粒增强铝基复合材料增强铝基复合材料航空结构导槽、航空结构导槽、角材角材代替代替7075Al,密度更低密度更低,模量更高模量更高17%(体积分数体积分数)SiC细粒细粒增强铝基复合材料增强铝基复合材料飞机、飞机、导弹用板材导弹用板材拉伸模量拉伸模量100103MPa40%(体积分数体积分数)SiC晶须晶须或细粒增强铝基复合材料或细粒增强铝基复合材料三叉戟、三叉戟、导弹制导元件导弹制导元件代替铍代替铍,成本低成本低,无毒无毒Al2O3短纤维短纤维增强铝基

31、复合材料增强铝基复合材料汽车发动机汽车发动机抗磨环抗磨环耐磨耐磨,成本低成本低15%(体积分数体积分数)Ti细粒细粒增强铝基复合材料增强铝基复合材料汽车制动件汽车制动件,连杆连杆,活塞活塞模量高模量高历史岳麓版第13课交通与通讯的变化资料精品课件欢迎使用自读教材自读教材填要点填要点一、铁路，更多的铁路一、铁路，更多的铁路1地位地位铁路是铁路是建设的重点，便于国计民生，成为国民经济建设的重点，便于国计民生，成为国民经济发展的动脉。发展的动脉。2出现出现1881年，中国自建的第一条铁路年，中国自建的第一条铁路唐山唐山至胥各庄铁至胥各庄铁路建成通车。路建成通车。1888年，年，宫廷宫廷专用铁路落成。

32、专用铁路落成。交通运输交通运输开平开平3发展发展(1)原因：原因：甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的甲午战争以后列强激烈争夺在华铁路的。修路成为中国人修路成为中国人的强烈愿望。的强烈愿望。(2)成果：成果：1909年年建成通车；民国以后，各条商路修筑建成通车；民国以后，各条商路修筑权收归国有。权收归国有。4制约因素制约因素政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入政潮迭起，军阀混战，社会经济凋敝，铁路建设始终未入正轨。正轨。修筑权修筑权救亡图存救亡图存京张铁路京张铁路二、水运与航空二、水运与航空1水运水运(1)1872年年,正式成立，标志着中国新式航运业的诞生。正式成立，标志着中国新式

33、航运业的诞生。(2)1900年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是年前后，民间兴办的各种轮船航运公司近百家，几乎都是在列强排挤中艰难求生。在列强排挤中艰难求生。2航空航空(1)起步：起步：1918年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始年，附设在福建马尾造船厂的海军飞机工程处开始研制研制。(2)发展：发展：1918年，北洋政府在交通部下设年，北洋政府在交通部下设“”；此后十年间，航空事业获得较快发展。；此后十年间，航空事业获得较快发展。轮船招商局轮船招商局水上飞机水上飞机筹办航空事宜筹办航空事宜处处三、从驿传到邮政三、从驿传到邮政1邮政邮政(1)初办邮政：初办邮政：1896年成

34、立年成立“大清邮政局大清邮政局”，此后又设，此后又设，邮传正式脱离海关。邮传正式脱离海关。(2)进一步发展：进一步发展：1913年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；年，北洋政府宣布裁撤全部驿站；1920年，中国首次参加年，中国首次参加。邮传部邮传部万国邮联大会万国邮联大会2电讯电讯(1)开端：开端：1877年，福建巡抚在年，福建巡抚在架设第一条电报线，成为中国自架设第一条电报线，成为中国自办电报的开端。办电报的开端。(2)特点：进程曲折，发展缓慢，直到特点：进程曲折，发展缓慢，直到20世纪世纪30年代情况才发生变年代情况才发生变化。化。3交通通讯变化的影响交通通讯变化的影响(1)新式交通促进了经济发

35、展，改变了人们的通讯手段和新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和，转变了人们的思想观念。转变了人们的思想观念。(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便捷。捷。(3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活。台湾台湾出行出行方式方式多姿多彩多姿多彩合作探究合作探究提认知提认知电视剧电视剧闯关东闯关东讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家，从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山一家

36、从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。提示：提示：特点：新旧交通工具并存特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车，或：传统的帆船、独轮车，近代的小火轮、火车同时使用近代的小火轮、火车同时使用)。原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；政府及各阶层人士的提倡

37、与推动。政府及各阶层人士的提倡与推动。串点成面串点成面握全局握全局一、近代交通业发展的原因、特点及影响一、近代交通业发展的原因、特点及影响1原因原因(1)先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促先进的中国人为救国救民，积极兴办近代交通业，促进中国社会发展。进中国社会发展。(2)列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压列强侵华的需要。为扩大在华利益，加强控制、镇压中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。中国人民的反抗，控制和操纵中国交通建设。(3)工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供工业革命的成果传入中国，为近代交通业的发展提供了物质条件。了物质条件。2特点特点(1)近代中

38、国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和近代中国交通业逐渐开始近代化的进程，铁路、水运和航空都获得了一定程度的发展。航空都获得了一定程度的发展。(2)近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。近代中国交通业受到西方列强的控制和操纵。(3)地域之间的发展不平衡。地域之间的发展不平衡。3影响影响(1)积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，积极影响：促进了经济发展，改变了人们的出行方式，一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的一定程度上转变了人们的思想观念；加强了中国与世界各地的联系，丰富了人们的生活。联系，丰富了人们的生活。(2)消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺

39、。消极影响：有利于西方列强的政治侵略和经济掠夺。1李鸿章李鸿章1872年在上海创办轮船招商局，年在上海创办轮船招商局，“前前10年盈和，成年盈和，成为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立为长江上重要商局，招商局和英商太古、怡和三家呈鼎立之势之势”。这说明该企业的创办。这说明该企业的创办()A打破了外商对中国航运业的垄断打破了外商对中国航运业的垄断B阻止了外国对中国的经济侵略阻止了外国对中国的经济侵略C标志着中国近代化的起步标志着中国近代化的起步D使李鸿章转变为民族资本家使李鸿章转变为民族资本家解析：解析：李鸿章是地主阶级的代表，并未转化为民族资本家；李鸿章是地主阶级的代表，并未转化

40、为民族资本家；洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业洋务运动标志着中国近代化的开端，但不是具体以某个企业的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵的创办为标志；洋务运动中民用企业的创办在一定程度上抵制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故制了列强的经济侵略，但是并未能阻止其侵略。故B、C、D三项表述都有错误。三项表述都有错误。答案：答案：A二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影二、近代以来交通、通讯工具的进步对人们社会生活的影响响(1)交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交交通工具和交通事业的发展，不仅推动各地经济文化交流和发展，而且也促进信息

41、的传播，开阔人们的视野，加快流和发展，而且也促进信息的传播，开阔人们的视野，加快生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。生活的节奏，对人们的社会生活产生了深刻影响。(2)通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得通讯工具的变迁和电讯事业的发展，使信息的传递变得快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社快捷简便，深刻地改变着人们的思想观念，影响着人们的社会生活。会生活。2清朝黄遵宪曾作诗曰：清朝黄遵宪曾作诗曰：“钟声一及时，顷刻不少留。虽钟声一及时，顷刻不少留。虽有万钧柁，动如绕指柔。有万钧柁，动如绕指柔。”这是在描写这是在描写()A电话电话B汽车汽车C电报电报D火车火车解析

42、：解析：从从“万钧柁万钧柁”“动如绕指柔动如绕指柔”可推断为火车。可推断为火车。答案：答案：D典题例析典题例析例例1上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种上海世博会曾吸引了大批海内外人士利用各种交通工具前往参观。然而在交通工具前往参观。然而在19世纪七十年代，江苏沿江世纪七十年代，江苏沿江居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是居民到上海，最有可能乘坐的交通工具是()A江南制造总局的汽车江南制造总局的汽车B洋人发明的火车洋人发明的火车C轮船招商局的轮船轮船招商局的轮船D福州船政局的军舰福州船政局的军舰解析解析由材料信息由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民世纪七十年代，由江苏沿江居民到上海

43、到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。可判断最有可能是轮船招商局的轮船。答案答案C题组冲关题组冲关1中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是()A公路运输公路运输B铁路运输铁路运输C轮船运输轮船运输D航空运输航空运输解析：解析：根据所学根据所学1872年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务年李鸿章创办轮船招商局，这是洋务运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商运动中由军工企业转向兼办民用企业、由官办转向官督商办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意办的第一个企业。具有打破外轮垄断中国航运业的积极意义，这在一定程度上保护了中国的权

44、利。据此本题选义，这在一定程度上保护了中国的权利。据此本题选C项。项。答案：答案：C2.右图是右图是1909年年民呼日报民呼日报上登载的上登载的一幅漫画，其要表达的主题是一幅漫画，其要表达的主题是()A帝国主义掠夺中国铁路权益帝国主义掠夺中国铁路权益B西方国家学习中国文化西方国家学习中国文化C西方列强掀起瓜分中国狂潮西方列强掀起瓜分中国狂潮D西方八国组成联军侵略中国西方八国组成联军侵略中国解析：解析：从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，从图片中可以了解到各国举的灯笼是火车形状，20世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路世纪初的这一幅漫画正反映了帝国主义掠夺中国铁路权益。权益。B项

45、说法错误，项说法错误，C项不能反映漫画的主题，项不能反映漫画的主题，D项时项时间上不一致。间上不一致。答案：答案：A典题例析典题例析例例2(2010福建高考福建高考)上海是近代中国茶叶的一个外销上海是近代中国茶叶的一个外销中心。中心。1884年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出年，福建茶叶市场出现了茶叶收购价格与上海出口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是口价格同步变动的现象。与这一现象直接相关的近代事业是()A电报业电报业B大众报业大众报业C铁路交通业铁路交通业D轮船航运业轮船航运业解析解析材料主要反映了信息交流的快捷，故选材料主要反映了信息交流的快捷，故选A。答案答案A

46、题组冲关题组冲关3假如某爱国实业家在假如某爱国实业家在20世纪初需要了解全国各地商业信世纪初需要了解全国各地商业信息，可采用的最快捷的方式是息，可采用的最快捷的方式是()A乘坐飞机赴各地了解乘坐飞机赴各地了解B通过无线电报输送讯息通过无线电报输送讯息C通过互联网通过互联网D乘坐火车赴各地了解乘坐火车赴各地了解解析：解析：本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信本题考查中国近代物质生活的变迁。注意题干信息息“20世纪初世纪初”“最快捷的方式最快捷的方式”，因此应选，因此应选B，火车速度，火车速度远不及电报快。远不及电报快。20世纪世纪30年代民航飞机才在中国出现，年代民航飞机才在中国出现，互联

47、网出现在互联网出现在20世纪世纪90年代。年代。答案：答案：B4下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是下列不属于通讯工具变迁和电讯事业发展影响的是()A信息传递快捷简便信息传递快捷简便B改变着人们的思想观念改变着人们的思想观念C阻碍了人们的感情交流阻碍了人们的感情交流D影响着人们的社会生活影响着人们的社会生活解析：解析：新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。新式通讯工具方便快捷，便于人们感情的沟通和交流。答案：答案：C关键词关键词交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时代潮流时代潮流图说历史图说历史主旨句归纳主旨句归纳(1)近代

48、交通由传统的人力工具逐渐演变为近代交通由传统的人力工具逐渐演变为机械动力牵引的新式交通工具，火车、机械动力牵引的新式交通工具，火车、汽车、电车、轮船、飞机先后出现。汽车、电车、轮船、飞机先后出现。(2)通讯工具由传统的邮政通信发展为先进通讯工具由传统的邮政通信发展为先进的电讯工具，有线电报、电话、无线电的电讯工具，有线电报、电话、无线电报先后发明。报先后发明。(3)近代以来，交通、通讯工具的进步，推近代以来，交通、通讯工具的进步，推动了经济与社会的发展。动了经济与社会的发展。关键词关键词交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时时代潮流代潮流图说

49、历史图说历史主旨句归纳主旨句归纳(1)1911年，革命党人发动武昌起义，辛亥年，革命党人发动武昌起义，辛亥革命革命爆发，随后建立了中华民国，颁布了爆发，随后建立了中华民国，颁布了中中华华民国临时约法民国临时约法；辛亥革命是中国近代化；辛亥革命是中国近代化进进程的里程碑。程的里程碑。(2)1924年国民党年国民党“一大一大”召开，标志着第召开，标志着第一一次次国共国共合作正式实现，国民大革命兴起。合作正式实现，国民大革命兴起。(3)1926年国民革命军出师北伐，连克武昌、年国民革命军出师北伐，连克武昌、九九江，直捣南京、上海，取得巨大成功。江，直捣南京、上海，取得巨大成功。关键词关键词交通和通讯

50、不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应交通和通讯不断进步、辛亥革命和国民大革命顺应时时代潮流代潮流图说历史图说历史主旨句归纳主旨句归纳(1)20世纪初，孙中山提出世纪初，孙中山提出“民族、民权、民族、民权、民生民生”三民主义，成为以后辛亥革命三民主义，成为以后辛亥革命的的指导思想。指导思想。(2)三民主义没有明确提出反帝要求，也三民主义没有明确提出反帝要求，也没没有提出废除封建土地制度，是一个不有提出废除封建土地制度，是一个不彻彻底的资产阶级革命纲领。底的资产阶级革命纲领。(3)1924年，孙中山将三民主义发展为新年，孙中山将三民主义发展为新三三民主义，明确提出了反帝要求，它成民主义，明确提出了反