GB/T 30816-2014 工程用生物基复合材料术语

ICS59.100.01

E60OB

中华人民共和国国彖标准

GB/T30816—2014

工程用生物基复合材料术语

Terminologyforbio-basedcompositematerialsinengineering

2014-06-24发布2015-02-01实施

GB/T30816—2014

目次

前言m

i范围1

2分类1

3术语和定义1

3.1一般概念1

3.2分类2

3.3基体、增强体和界面4

3.4制备方法6

3.5性能8

3.6检测方法13

参考文献17

索引18

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GB/T30816—2014

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刖吕

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由全国工程材料标准化丁作组(SAC/SWG3)提出并归口。

本标准由全国工程材料标准化丁作组归口。

本标准负责起草单位：江苏省产品质量监督检验研究院、南京聚锋新材料有限公司、南京林业大学。

本标准主要起草人：王燕、朱宇宏、李伟华、李大刚、吴正元、余辉、郭静卓。

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工程用生物基复合材料术语

1范围

本标准规定了丁程用生物基复合材料的常用术语和定义。

本标准适用于工程用生物基复合材料及其相关领域的标准化文件和技术文件，其他领域参照使用

本标准应研究其适用性。

2分类

本标准术语分为6类：

a）一般概念；

b）分类；

c）基体、增强体、界面

d）制备方法；

e）性能（物理、力学、化学、其他）；

D检测方法。

3术语和定义

3.1一般概念

3.1.1

生物基材料bio-basedmaterials

以植物、动物、微生物或其代谢物等材料为原料，加工制成的材料。

3.1.2

生物基复合材料bio-basedcompositematerials

生物基材料之间或生物基材料与其他材料复合而成的材料。

3.1.3

工程用生物基复合材料bio-basedcompositematerialsinengineering

应用于建筑、航空航天、交通、化工、能源等领域的生物基复合材料。

3.1.4

天然高分子材料naturalmacromoleculematerials

由自然界产生的非人工合成的高分子材料，包括有机天然高分子材料和无机高分子材料。

3.1.5

仿生材料biomimeticmaterials

模拟生物结构或生物功能的材料。

3.1.6

天然生物材料naturalbiomaterials

在自然条件下生成的生物材料。主要包括天然纤维、生物体组织、结构蛋白和生物矿物等材料。

1

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3.1.7

智能生物材料smartbiomaterials；intelligentbiomaterials

能感知生理环境及外部刺激，如温度、酸碱度、光、生物活性分子、场效应(力场、磁场、电场)或超声

波等,并做出特定适度响应的生物材料。

3.1.8

生物质材料biomassmaterials

以木本植物、禾本植物和藤本植物及其加工剩余物和废弃物为原材料，通过物理、化学和生物学等

高技术手段，加工制造性能优异、附加值高的新材料。

3.2分类

3.2.1天然高分子生物基复合材料

3.2.1.1

天然高分子生物基复合材料biobasednaturalpolymercompositematerials

以天然高分子材料为基体的生物基复合材料。

3.2.1.2

淀粉基复合材料starch-basedcompositematerials

以淀粉或其衍生物为基体的生物基复合材料。

3.2.1.3

木塑复合材料woodplasticcomposite

由木质纤维与合成树脂等塑料为主要原料通过挤出、注塑和模压等工艺加丁复合而成的多相材料。

[JC/T2222—2014,定义2.1.1]

3.2.1.4

木基复合材料wood-basedcompositematerials

以木质材料如单板、碎料、纤维为原料和其他材料复合制得的板材。

3.2.2合成高分子生物基复合材料

3.2.2.1

合成高分子生物基复合材料biobasedsyntheticpolymercompositematerials

以人T合成高分子材料为基体的生物基复合材料。

3.2.2.2

聚乳酸复合材料polylacticacidcompositematerials

以聚乳酸为基体的生物基复合材料。

3.2.2.3

聚轻基脂肪酸酯基复合材料polyhydroxyalkanoatescompositematerials

以聚疑基脂肪酸为基体的生物基复合材料。

3.2.2.4

聚丁二酸丁二醇酯基复合材料poly(butylenesuccinate)compositematerials

以聚丁二酸丁二醇酯为基体的生物基复合材料。

3.2.2.5

对苯二甲酸1,3-丙二醇酯基复合材料poly(propylene-terephthalate)compositematerials

以苯二甲酸1,3-丙二醇为基体的生物基复合材料。

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3.2.3可降解生物基复合材料

3.2.3.1

降解degradation

聚合物主链或侧基发生断裂导致分子质量下降的现象。

3.2.3.2

生物基可降解材料bio-baseddegradablematerials

可再生天然生物质资源，经微生物发酵直接合成聚合物或由形成的微生物发酵生成的乳酸等单体

化学合成的聚合物。前者如聚疑基烷酸酯类(PHA,包括PHB.PHBV等)，后者如聚乳酸(PLA)等。

3.2.3.3

可自然降解生物基复合材料degradablebio-basedcompositematerials

可自然降解的生物基复合材料。

3.2.3.4

细菌降解生物基复合材料bacterialdegradationcompositematerials

在细菌作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.5

生物降解生物基复合材料biodegradationcompositematerials

在细菌、霉菌等生物有机体作用下，发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.6

化学降解生物基复合材料chemicaldegradationcompositematerials

在化学试剂作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.7

辐照降解生物基复合材料irradiationdegradationcompositematerials

在高能射线作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.8

氧化降解生物基复合材料oxidativedegradationcompositematerials

在氧化剂的作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.9

热降解生物基复合材料thermaldegradationcompositematerials

在热的作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.10

热氧化降解生物基复合材料thermaloxidativedegradationcompositematerials

在热和氧的作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.11

光降解生物基复合材料photodegradationcompositematerials

在光的作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.12

光氧化降解生物基复合材料photo-oxidativedegradationcompositematerials

在光和氧的作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.3.13

水解降解生物基复合材料hydrolysisdegradationcompositematerials

在水溶液的作用下，化学键断裂，发生降解的生物基复合材料。

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3.2.3.14

力化学降解生物基复合材料mechanochemicaldegradationcompositematerials

在机械外力作用下发生降解的生物基复合材料。

3.2.4生物基增强复合材料

3.2.4.1

天然纤维增强生物基复合材料fiberreinforcementcompositematerials

天然纤维作为增强体的生物基复合材料。

3.2.5增强生物基复合材料

3.2.5.1

纤维增强生物基复合材料fiber-reinforcedcompositematerials

采用纤维增强基体的复合材料。

3.2.5.2

颗粒增强生物基复合材料particle-reinforcedcompositematerials

采用增强体颗粒增强基体的复合材料。

3.2.5.3

织物增强生物基复合材料fabric-reinforcedcompositematerials

采用织物（机织、针织或编织）增强基体的复合材料。

3.3基体、增强体和界面

3.3.1基体

3.3.1.1

复合材料基体compositematerialsmatrix

将增强体或功能体连接在一起形成复合材料整体的组分。起传递外力载荷与保护增强体和功能体

的作用。

3.3.2增强体

3.3.2.1

生物基材料增强体bio-basedreinforcementcompositematerials

生物基材料作为增强体的复合材料。

3.3.2.2

天然纤维naturalfiberreinforcement

自然界生长和存在的可用于纺织或用作增强材料的一类纤维。包括植物纤维、动物纤维和矿物纤

维等。

3.3.2.3

植物纤维增强体plantfiberreinforcement

由植物的籽、茎、皮、叶等获得的天然纤维增强材料。

3.3.2.4

织物增强体fabricreinforcement

以纤维材料构成的特殊结构的织物形式的增强体。

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GB/T30816—2014

3.3.2.5

非生物基材料增强体non-bio-basedreinforcementcompositematerials

除生物基材料以外的其他材料作为增强体的复合材料。

3.3.2.6

人造纤维fiberreinforcement

用某些天然高分子化合物或其衍生物为原料制成的化学纤维。

3.3.2.7

硼纤维增强体boronfiberreinforcement

将硼元素通过高温化学气相沉积在鸭丝或碳芯表面上从而制得的高性能纤维增强材料。

3.3.2.8

玻璃纤维增强体glassfiberreinforcement

由主要成分为二氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化硼、氧化镁、氧化钠等构成的玻璃熔体拉制而成的、直

径几微米到二十几微米的纤维增强材料。

3.3.2.9

晶须增强体whiskerreinforcement

人工控制条件下以单晶形式生长成的一种短纤维增强材料。不含有通常材料中存在的缺陷，强度

接近完整晶体的理论值,其直径为微米、亚微米数量级。

3.3.2.10

颗粒增强体particlereinforcement

为了改善复合材料性能而引入基体的异质颗粒状材料。分为延性颗粒和刚性颗粒增强体两种。

3.3.2.11

金属丝增强体metalfilamentreinforcement

加入基体中以提高复合材料的强度、韧性、抗蠕变性能的材料。主要有高强钢拔、不锈钢丝和难熔

金属丝（如钩、钳等）。

3.3.2.12

片状增强体flakereinforcement

具有片状结构的多晶体增强材料的统称。通常为长与宽尺度相近的薄片。

3.3.3界面

3.3.3.1

复合材料界面interfaceofcomposite

复合材料中组元材料相互间接触的区域。起到力或功能的传递作用，具有一定尺度。

3.3.3.2

界面能interfacialenergy

界面处原子排列混乱而使系统升高的能量。

3.3.3.3

界面稳定性interfacialstability

维持凝固界面平面形状的能力。

3.3.3.4

界面聚合interfacialpolymerization

两种单体在两相界面处进行的聚合。

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3.3.3.5

界面缩聚interfacialpolycondensation

利用高反应活性的单体在互不相溶的两种液体界面处迅速进行的非均相缩聚。

3.3.3.6

复合材料界面相容性interfacia]compatibilityofcomposite

复合材料中增强体与基体相接触构成界面时，两者之间产生的物理和化学的相容性。如浸润性、反

应性和互溶性等。

3.3.3.7

复合材料界面反应interfacialreactionofcomposite

复合材料中增强体与基体相接触表面发生的化学反应。

3.3.3.8

复合材料界面黏接强度bundingstrengthofcompositeinterface

复合材料中增强体与基体相接触面间物理作用力和化学作用力的综合度量。

3.3.3.9

复合材料界面改性modificationofcompositeinterface

为提高复合材料整体性能而采取的改善增强体与基体接触面性能的措施的总称。

3.3.3.10

复合材料界面残余应力residualstressofcompositeinterface

复合材料中增强体和基体热物理性能的差异，固化成型后在两者接触面产生的内应力和热应力

之和。

3.3.3.11

复合材料界面热应力thermo-stressofcompositeinterface

复合材料中增强体和基体热膨胀系数差异，固化成型后在两者接触面产牛.的应力

3.3.3.12

复合材料界面脱黏interfacialdebondingofcomposite

复合材料中增强体与基体接触面分离的现象。

3.3.3.13

复合材料界面力学mechanicsofcompositeinterface

研究复合材料中增强体与基体界面或界面相的力学行为的一门分支学科。

3.4制备方法

3.4.1

手糊成型handlay-upprocess

在涂好脱模剂的模具上，手工铺放增强材料并涂刷树脂胶液，直到所需要厚度为止，然后进行固化

的一种成型方法。也称接触成型。

[GB/T3961—2009,定义3.4.107]

3.4.2

喷射成型spray-upprocess

将树脂体系与短纤维（或晶须、颗粒）同时喷射到模具上成型复合材料制件的工艺方法。

3.4.3

模压成型compressionmolding

在封闭的模腔内，借助压力，一般尚需加热以成型复合材料制品的方法。

[GB/T3961—2009,定义3.4.79]

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GB/T30816—2014

3.4.4

缠绕成型filamentwinding

在控制张力和预定线型的条件下，以浸有树脂胶液的连续纤维或织物缠到芯模或模具上成型制品

的一种方法。又称纤维缠绕成型。

:GB/T3961—2009,定义3.4.7]

3.4.5

拉挤成型pultrusionprocess

在牵引设备的作用下，将浸渍树脂胶液的连续纤维或其制品，通过成型模加热使树脂固化，连续生

产复合材料型材的成型T艺。

:GB/T3961—2009,定义3.4.70]

3.4.6

真空袋成型vacuumbagmolding

通过抽真空的方式使袋内复合材料坯件受到均匀压力来制备复合材料制件的一种成型方法。

3.4.7

树脂传递模塑成型resintransfermolding

将纤维或其预成型体预先装入模具内，再注入液态的树脂体系，经固化成型复合材料制品的丁艺

方法。

:GB/T3961—2009,定义3.4.108]

3.4.8

树脂膜渗透成型resinfilminfusion

将基体树脂膜和增强材料预成型体预先装入模具中，通过加热加压、抽真空使树脂膜熔融浸渗增强

材料并固化成型的复合材料制造方法。

3.4.9

真空辅助成型vacuumassistedresininfusion

在真空状态下排除纤维预成型体中的气体，通过树脂的流动、渗透，并在室温下固化成型的工艺

方法。

3.4.10

注射成型injectionmolding

通过注塑机加热、塑化、加压使液体或熔体物料间歇式充模、冷却成型的方法。

3.4.11

层压成型laminatemolding

在加热、加压条件下用或不用粘结剂将两层或多层相同或不同材料结合为整体的方法。

:GB/T3961—2009,定义3.4.5]

3.4.12

冷压和烧结法coldpresssintering-dissolvingprocess

借鉴聚合物生产T艺中的挤压、吹塑、注射等成型工艺，为了快速生产的需要，可以在一定的条件下

将无机非金属和生物基体混合后，压制成型，除去有机黏结剂，然后烧结成制品的方法。

3.4.13

渗透法osmosisprocess

在预制的增强材料坯件中使基体材料以固态、液态或气态的形式渗透制成复合材料的方法。

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GB/T30816—2014

3.4.14

溶胶-凝胶法sol-gelprocess

采用合适的有机或无机盐配制成溶液，然后加入能使之成核、凝胶化的溶液，控制其凝胶化过程得

到具有球形颗粒的凝胶体，经一定温度锻烧分解得到所需物相的方法。

3.4.15

热压法hotpressingprocess

在真空或惰性气氛中依靠加热和加压使增强相和基体固结成完全致密的复合材料。

3.4.16

微生物转化microbialtransformation

某一微生物将一种物质（底物）转化成为另一种物质（产物）的过程，这一过程是由此种微生物产生

的一种或者几种特殊的胞内或胞外酶作为生物催化剂来进行的一种或者几种化学反应。

3.4.17

微生物发酵fermentation

在适宜的条件下，利用微生物，将原料经过特定的代谢途径转化为人类所需要的产物的过程。

3.4.18

预浸料prepreg

用于制造复合材料的浸渍树脂基体的纤维或其织物经烘干或预聚的一种中间材料。

ZGB/T3961—2009,定义3.4.132]

3.5性能

3.5.1物理

3.5.1.1

吸水性waterabsorbability

材料吸收水分的性能。

3.5.1.2

吸水率waterabsorption

在给定温度和压力下，绝干材料饱水后增加的质量与绝干材料质量或体积的百分比。分别以质量

吸水率或体积吸水率表示。用于表征材料自然吸水饱和的能力。

3.5.1.3

密度density

单位体积的质量。

3.5.1.4

相对密度relativedensity

一定体积物质的质量与同温度情况下等体积的参比物质质量之比。

3.5.1.5

溶解性solubility

物质（溶质）在溶剂中的溶解能力。

3.5.1.6

黏度viscosity

液体受内部阻力作用表现出黏滞性的一种度量。在稳态液体中黏度为剪切应力与剪切速率梯度之

比值。

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GB/T30816—2014

3.5.1.7

透气性breathability

气体对薄膜、涂层、织物等高分子材料的渗透性。

3.5.1.8

透湿性moisture

液体及其蒸气对聚合物材料的透过性。

3.5.1.9

分子质量分布relativemolecularmassdistribution

又称“相对分子质量分布”。聚合