粒狀填料複合材料（particulatefiller composite）是指以聚合物成分作為黏結樹脂，以球體、圓柱體或小片狀體作為填料而形成的複合材料。通常分為補強塑膠和補強彈性體兩大類。粒子填料的加入對聚合物複合材料物理機械性能有很大影響。通常粒子填料有助於提高基材樹脂的剛性，含有剛性粒子填料的聚合物的模量一般都有所提高。
基本介紹
- 中文名：粒狀填料複合材料
- 外文名：particulatefiller composite
- 區別：增強物外形不同
- 優點：有助於提高基材樹脂的剛性
- 屬於：複合材料
- 填料：球體、圓柱體或小片狀體
簡介,複合材料的定義及分類,增強機制,粒狀填料複合材料的複合機制和原則,
簡介
粒狀填料複合材料是指聚合物成分形成連續相時，加進球體、圓柱體或小片狀體填料形成的複合材料。通常分為補強塑膠和補強彈性體兩大類。粒子填料的加入對聚合物複合材料物理機械性能有很大影響。通常粒子填料有助於提高基材樹脂的剛性，含有剛性粒子填料的聚合物的模量一般都有所提高。但能否提高其韌性或拉伸強度．取決於基材的延性及填料基材的粘合程度。
複合材料的定義及分類
複合材料是由兩種或多種性質不同的材料組成的具有兩個或兩個以上相態結構的材料。複合材料的組成分為兩大部分：基體與增強材料。其中，基體為構成複合材料連續相的單一材料，增強材料為複合材料中不構成連續相的材料。
複合材料按基體材料的類型不同分為：金屬基複合材料，如鋁、鎂、銅等；非金屬基複合材料，如合成樹脂、碳、石墨、橡膠、陶瓷等；聚合物基複合材料。
複合材料按增強纖維類型不同分為碳纖維複合材料、玻璃纖維複合材料、有機纖維複合材料、硼纖維複合材料和混雜纖維複合材料；按增強物外形不同分為連續纖維複合材料、纖維織物或片狀材料增強的複合材料、短纖維增強複合材料和粒狀填料複合材料。
增強機制
承受載荷的主要載體是基體，此時，增強材料的作用主要是阻礙基體中位錯的運動或阻礙分子鏈的運動。複合材料的增強效果與增強材料的直徑、分布、數量有關。一般認為，顆粒相的直徑為0.01～0.1μm時，增強效果最大。若直徑太小，則容易被位錯繞過，對位錯的阻礙作用小，增強效果差。當顆粒直徑大於0.1μm時，容易造成基體的應力集中，產生理紋，使複合材料強度下降。這種性質與金屬中第二相強化原理相同。
粒狀填料複合材料的複合機制和原則
對於顆粒複合材料，基體承受載荷時，顆粒的作用是阻礙分子鏈或位錯的運動。增強的效果同樣與顆粒的體積含量、分布、尺寸等密切相關。顆粒複合材料的複合原則可概括為：
(1)顆粒相應高度均勻地彌散分布在基體中，從而起到阻礙導致塑性變形的分子鏈或位錯的運動。
(2)顆粒大小應適當。顆粒過大本身易斷裂，同時會引起應力集中，從而導致材料的強度降低；顆粒過小，位錯容易繞過，起不到強化的作用。通常，顆粒直徑為幾微米到幾十微米。
(3)顆粒的體積含量應在20%以上，否則達不到最佳強化效果。
(4)顆粒與基體之間應有一定的結合強度。
