裝修本就是一件比較麻煩的事情,尤其是在選購材料的時候,市面上的材料種類有很多,購買前需提前了解清楚自己想要的哪種在選購,你知道復合材料是什么嗎?復合材料有什么優點嗎?下面一起來了解下。
復合材料是什么
復合材料是人們運用先進的材料制備技術將不同性質的材料組分優化組合而成的新材料。
(1)復合材料必須是人造的,是人們根據需要設計制造的材料;
(2)復合材料必須由兩種或兩種以上化學、物理性質不同的材料組分,以所設計的形式、比例、分布組合而成,各組分之間有明顯的界面存在;
(3)它具有結構可設計性,可進行復合結構設計;
(4)復合材料不僅保持各組分材料性能的優點,而且通過各組分性能的互補和關聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性能。
復合材料的優點
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍,還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。
石墨纖維與樹脂復合可得到熱膨脹系數幾乎等于零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性,因此可按制件不同部位的強度要求設計纖維的排列。
以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發動機風扇葉片。
碳化硅纖維與陶瓷復合,使用溫度可達1500℃,比超合金渦輪葉片的使用溫度(1100℃)高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨,構成耐燒蝕材料,已用于航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。
非金屬基復合材料由于密度小,用于汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。
復合材料應用在哪些方面?
1、航空航天領域
由于復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度高,可用于制造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、航天飛機結構件等。
2、汽車工業
由于復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好,損傷后易修理,便于整體成形,故可用于制造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。
3、化工、紡織和機械制造領域
有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用于制造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。
4、醫學領域
碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用于制造醫用X光機和矯形支架等。
復合材料怎么分類?
1、按增強體的幾何形態分類
(1)連續纖維增強復合材料:包括單向纖維(一維)、無緯布疊層、二維織物層合、多向編織復合材料和混雜復合材料;
(2)短纖維復合材料:晶須、短切纖維無規則地分散在基體材料中制成的復合材料;
(3)薄片增強復合材料:增強體是長與寬尺寸相近的薄片,以平面二維為增強材料與基體復合而成的復合材料。
2、按增強纖維種類分類
可分為玻璃纖維復合材料、碳纖維復合材料、有機纖維(芳香族聚酰胺纖維、芳香族聚酯纖維、高強度聚烯烴纖維等)復合材料、金屬纖維(如鎢纖維、不銹鋼絲等)復合材料、陶瓷纖維(如氧化鋁纖維、碳化硅纖維、硼纖維等)復合材料。
3、按基體材料
(1)聚合物基復合材料:以有機聚合物(主要為熱固性樹脂、熱塑性樹脂及橡膠)為基體制成的復合材料;
(2)金屬基復合材料:以金屬為基體制成的復合材料。如鋁基復合材料、欽基復合材料、和銅基復合材料等;無機非金屬基復合材料:以陶瓷材料(包括玻璃、水泥和碳)為基體制成的復合材料。
4、按材料使用功能分
(1)結構復合材料:主要是作為支撐力結構使用的復合材料,它基本上是由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體承載,同時又起分配與傳遞載荷作用的基體組元構成;
(2)功能復合材料:具有某種特殊的物理或化學特性,如聲、光、電、熱、磁、耐腐蝕、零膨脹、阻尼、摩擦或換能等。
復合材料有哪些
1、卡伏拉
卡伏拉是一種結構高分子材料型的復合材料,這種材料多用于商用飛機上面。卡伏拉的特點就是質量輕、強度大。
2、玻璃鋼
玻璃鋼是一種最早的復合材料,它是由玻璃纖維和酚醛樹脂復合制成的。玻璃鋼最要應用在閥門、螺旋槳部件和汽車車身等小部位上面。
3、碳纖維
碳纖維主要是以粘膠絲、聚丙烯腈纖維和瀝青絲等為原料,然后在高達2800℃的高溫下碳化而成的。由于碳纖維的直徑特別的小,所以凡是由碳纖維組成的材料的強度都特別的高。近年來,由于我國在高分子復合材料領域的不斷提升,碳纖維已經越來越多的運用到飛機航空和航天技術上面。如今,碳纖維已經成為了替代鋁合金或者鈦合金的最佳材料。
4、燒灼材料
燒灼材料是用玻璃纖維和酚醛塑料的環氧樹脂制成的復合材料。這種燒灼符合材料的應用領域主要集中在宇宙飛船和人造衛星上面。已經被當做了極佳的衛星返航地球時抵抗外殼劇烈溫度燃燒的材料。由于飛船和衛星在返航時在高溫、高壓氣流沖刷的條件下的外表溫度在5000℃以上。所以復合燒灼材料的制作要求高、難度大。這也是一種很出色的復合材料。
合成材料與復合材料的區別是什么?
合成材料:又稱人造材料,是人為地把不同物質經化學方法或聚合作用加工而成的材料.
典型的產品有塑料、合成化學品、樹脂等。
復合材料:是由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀(微觀)上組成具有新性能的材料。
各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
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