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什么是復(fù)合材料 復(fù)合材料的特點
復(fù)合材料是一種混合物。在很多領(lǐng)域都發(fā)揮了很大的作用,代替了很多傳統(tǒng)的材料。復(fù)合材料按其組成分為金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與金屬復(fù)合材料、非金屬與非金屬復(fù)合材料。下面小編為大家介紹什么是復(fù)合材料及復(fù)合材料的特點。
什么是復(fù)合材料
復(fù)合材料對于我們來說是一類既古老又先進、既熟悉又陌生的材料。顧名思義,復(fù)合材料是由兩種或兩種以上的具有不同的化學(xué)和物理性質(zhì)的素材復(fù)合組成的一種材料。一個簡單的例子:早在一千多年以前,我們的祖先就學(xué)會了用泥土和干燥的植物(例如稻草)來制作土坯(又稱土磚)。另一類我們很熟悉的復(fù)合材料是自然的復(fù)合材料,例如人或動物的骨頭、心臟、貝殼,以及各種植物的桿、枝、葉等都可以說是既古老又先進的自然復(fù)合材料的范例。幾乎可以說,自然界的所有植物、生物都是復(fù)合材料的最好范例。自然復(fù)合材料是經(jīng)過數(shù)億年的進化才出現(xiàn)的,所以說復(fù)合材料是既古老又先進的材料。盡管如此,以高分子基復(fù)合材料為始的現(xiàn)代人工復(fù)合材料的歷史卻并不算長,這與近代工業(yè)和科學(xué)文化的發(fā)展有著密切的聯(lián)系。尤其是高分子基復(fù)合材料的發(fā)展,與塑料和各種人造纖維的發(fā)展是分不開的。
復(fù)合材料的特點
1、高比強度和髙比模量。復(fù)合材料的突出優(yōu)點是比強度和比模量高。如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的比模量比鋼和鋁合金高5倍,比強度比鋼和鋁合金也高3倍以上。
2、耐疲勞性高。纖維復(fù)合材料,特別是樹脂基復(fù)合材料對缺口、應(yīng)力集中敏感性小,而且纖維和基體的界面可以使擴展裂紋尖端變鈍或改變方向,即阻止了裂紋的迅速擴展,因而疲勞強度較髙,碳纖維不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料疲勞極限可達其拉伸強度的70%~80%,而金屬材料只有40%~50%。
3、抗斷裂能力強。纖維復(fù)合材料中有大量獨立存在的纖維,一般每平方厘米上有幾千到幾萬根,由具有韌性的基體把它們結(jié)合成整體,當(dāng)纖維復(fù)合材料構(gòu)件由于超載或其他原因使少數(shù)纖維斷裂時,荷載就會重新分配到其他未斷裂的纖維上,使構(gòu)件不至于在短時間內(nèi)發(fā)生突然破壞。因此復(fù)合材料都具有比較高的抗斷裂韌性。
4、減振性能好。結(jié)構(gòu)的自振頻率與結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量和形狀有關(guān),并與材料比模量的平方根成正比。若材料的自振頻率高,就可避免在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振及由此引起的早期破壞。
5、高溫性能好,抗蠕變能力強。由于纖維材料在高溫下仍能保持較高的強度,所以纖維增強復(fù)合材料,如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高。而金屬基復(fù)合材料在耐熱性方面更顯示出其優(yōu)越性,如鋁合金的強度隨溫度的增加下降很快,而用石英玻璃增強鋁基復(fù)合材料,在500°C下能保持室溫強度的40%.碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷復(fù)合,在空氣中能耐1200~1400°C的高溫,要比所有超髙溫合金的耐熱性高出100°C以上。
6、耐腐蝕性好。很多種復(fù)合材料都能耐酸堿腐蝕,如玻璃纖維增強酚醛樹脂復(fù)合材料,在含氯離子的酸性介質(zhì)中能長期使用,可用來制造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、泵、閥、容器和攪拌器等設(shè)備。
7、較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性。由于復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單,表現(xiàn)出良好的工藝性能,所以適合整體成型。在制造復(fù)合材料的同時,也就獲得了制件,從而減少了零部件、緊固件和接頭的數(shù)目,并可節(jié)省原材料和工時。
復(fù)合材料的分類
1、纖維增強型的復(fù)合材料。運用范圍很廣,生活在基本都會用到。
2、夾層型的復(fù)合材料。有不同的物質(zhì)組成,分層的材料。
3、細粒復(fù)合材料??梢杂糜诤辖鸷徒饘兕惖奶沾?,是一種硬質(zhì)的混合材料。
4、混雜型的復(fù)合材料。這種復(fù)合材料通常有很多種材料混合而成,星對的復(fù)雜,但是可以提高材料的硬度和強度,是一種非常硬的材料。
5、結(jié)構(gòu)型的符合材料是很好的承重型材料,一般運用在大型建筑上,有非常好的承重能力,可以減少事故的發(fā)生,推動城市化的發(fā)展。常用于玻璃和金屬之類。
編輯總結(jié):關(guān)于什么是復(fù)合材料及復(fù)合材料的特點就介紹到這里了,希望對大家有所幫助。想了解更多相關(guān)知識,可以關(guān)注本站資訊。
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