装修本就是一件比较麻烦的事情,尤其是在选购材料的时候,市面上的材料种类有很多,购买前需提前了解清楚自己想要的哪种在选购,你知道复合材料是什么吗?复合材料有什么优点吗?下面一起来了解下。
复合材料是什么
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
(1)复合材料必须是人造的,是人们根据需要设计制造的材料;
(2)复合材料必须由两种或两种以上化学、物理性质不同的材料组分,以所设计的形式、比例、分布组合而成,各组分之间有明显的界面存在;
(3)它具有结构可设计性,可进行复合结构设计;
(4)复合材料不仅保持各组分材料性能的优点,而且通过各组分性能的互补和关联可以获得单一组成材料所不能达到的综合性能。
复合材料的优点
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
石墨纤维与树脂复合可得到热膨胀系数几乎等于零的材料。纤维增强材料的另一个特点是各向异性,因此可按制件不同部位的强度要求设计纤维的排列。
以碳纤维和碳化硅纤维增强的铝基复合材料,在500℃时仍能保持足够的强度和模量。碳化硅纤维与钛复合,不但钛的耐热性提高,且耐磨损,可用作发动机风扇叶片。
碳化硅纤维与陶瓷复合,使用温度可达1500℃,比超合金涡轮叶片的使用温度(1100℃)高得多。碳纤维增强碳、石墨纤维增强碳或石墨纤维增强石墨,构成耐烧蚀材料,已用于航天器、火箭导弹和原子能反应堆中。
非金属基复合材料由于密度小,用于汽车和飞机可减轻重量、提高速度、节约能源。用碳纤维和玻璃纤维混合制成的复合材料片弹簧,其刚度和承载能力与重量大5倍多的钢片弹簧相当。
复合材料应用在哪些方面?
1、航空航天领域
由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度高,可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。
2、汽车工业
由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。
3、化工、纺织和机械制造领域
有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。
4、医学领域
碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。
复合材料怎么分类?
1、按增强体的几何形态分类
(1)连续纤维增强复合材料:包括单向纤维(一维)、无纬布叠层、二维织物层合、多向编织复合材料和混杂复合材料;
(2)短纤维复合材料:晶须、短切纤维无规则地分散在基体材料中制成的复合材料;
(3)薄片增强复合材料:增强体是长与宽尺寸相近的薄片,以平面二维为增强材料与基体复合而成的复合材料。
2、按增强纤维种类分类
可分为玻璃纤维复合材料、碳纤维复合材料、有机纤维(芳香族聚酰胺纤维、芳香族聚酯纤维、高强度聚烯烃纤维等)复合材料、金属纤维(如钨纤维、不锈钢丝等)复合材料、陶瓷纤维(如氧化铝纤维、碳化硅纤维、硼纤维等)复合材料。
3、按基体材料
(1)聚合物基复合材料:以有机聚合物(主要为热固性树脂、热塑性树脂及橡胶)为基体制成的复合材料;
(2)金属基复合材料:以金属为基体制成的复合材料。如铝基复合材料、钦基复合材料、和铜基复合材料等;无机非金属基复合材料:以陶瓷材料(包括玻璃、水泥和碳)为基体制成的复合材料。
4、按材料使用功能分
(1)结构复合材料:主要是作为支撑力结构使用的复合材料,它基本上是由能承受载荷的增强体组元与能连接增强体成为整体承载,同时又起分配与传递载荷作用的基体组元构成;
(2)功能复合材料:具有某种特殊的物理或化学特性,如声、光、电、热、磁、耐腐蚀、零膨胀、阻尼、摩擦或换能等。
复合材料有哪些
1、卡伏拉
卡伏拉是一种结构高分子材料型的复合材料,这种材料多用于商用飞机上面。卡伏拉的特点就是质量轻、强度大。
2、玻璃钢
玻璃钢是一种最早的复合材料,它是由玻璃纤维和酚醛树脂复合制成的。玻璃钢最要应用在阀门、螺旋桨部件和汽车车身等小部位上面。
3、碳纤维
碳纤维主要是以粘胶丝、聚丙烯腈纤维和沥青丝等为原料,然后在高达2800℃的高温下碳化而成的。由于碳纤维的直径特别的小,所以凡是由碳纤维组成的材料的强度都特别的高。近年来,由于我国在高分子复合材料领域的不断提升,碳纤维已经越来越多的运用到飞机航空和航天技术上面。如今,碳纤维已经成为了替代铝合金或者钛合金的最佳材料。
4、烧灼材料
烧灼材料是用玻璃纤维和酚醛塑料的环氧树脂制成的复合材料。这种烧灼符合材料的应用领域主要集中在宇宙飞船和人造卫星上面。已经被当做了极佳的卫星返航地球时抵抗外壳剧烈温度燃烧的材料。由于飞船和卫星在返航时在高温、高压气流冲刷的条件下的外表温度在5000℃以上。所以复合烧灼材料的制作要求高、难度大。这也是一种很出色的复合材料。
合成材料与复合材料的区别是什么?
合成材料:又称人造材料,是人为地把不同物质经化学方法或聚合作用加工而成的材料.
典型的产品有塑料、合成化学品、树脂等。
复合材料:是由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观(微观)上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上互相取长补短,产生协同效应,使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。
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