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什么是復合材料?與玻璃鋼有區別嗎?

發布者: admin   發布時間: 2013-09-13 10:59   瀏覽次數:
      通俗而簡單的說復合材料就是兩種或幾種不同的材料通過物理或者化學的方法混合成一種物質的材料。像混凝土就是生活中最常見的復合材料。
     大部分人可能印象中復合材料就是玻璃鋼之類的塑料型復合材料。其實復合材料分為金屬和非金屬兩種。金屬的通常也叫合金(例如鋁合金);非金屬的通常用樹脂,橡膠,陶瓷,石墨,碳等做基體,用玻璃纖維,碳纖維,硼纖維,芳綸碳化硅,石棉纖維等,此外還有晶須,金屬絲和硬質細粒等做增強材料。
     復合材料之所以要復合就是要在各種材料中相互取長補短產生協同效應,使復合材料的綜合性能遠遠大于組成復合材料的各種單一的原材料。這也是為什么像玻璃鋼之類的材料能廣受歡迎的重要原因之一。
     在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,它的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,  再生樹脂復合材料
     樹脂基復合材料:
     樹脂基復合材料也就是以樹脂作為基體以玻璃纖維,碳纖維,芳綸纖維等做增強材料的復合材料。下面詳細介紹這三種最常用的復合材料。
     目前用于高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。它的性價比高所以在目前一直保持著百分之10的增長速度來滿足廣大工業領域的需要。
     高強度玻璃纖維復合材料目前廣泛應用在軍工和民用產品中。軍事上被用來做防彈頭盔和防彈服以及直升機機翼等。民用中各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫制品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。到目前高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維這三大復合材料已經在我國廣泛應用,其中高強度玻璃纖維frp已經處于國際領先地位,擁有自主知識產權和小規模的產業,現階段年產500噸左右。預計未來會不斷攀升。
     20世紀80年代以來,荷蘭、日本、前蘇聯也先后開展了芳綸纖維的研制開發工作。目前芳綸纖維主要應用在航空航天產品上,民用除汽車部分零件外應用不是很廣泛。
    值得一提的是超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一,尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性。因此應用前景也是很好的。
    熱固性樹脂復合材料和熱塑性復合材料:
    熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體,以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料制成的復合材料。熱塑性樹脂基復合材料主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。因為這兩種復合材料發展歷史并不長所以并不像常見的樹脂復合材料那樣廣為人們熟知。

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