復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代,因航空工業的需要,發展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現了復合材料這一名稱。50年代以后,陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合,構成各具特色的復合材料?,F階段,我國玻璃鋼、復合材料 [3] 行業面臨一個新的大發展時期。山東環?;秃喜牧掀脚_
復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料,它可以發揮各種材料的優點,克服單一材料的缺陷,擴大材料的應用范圍。由于復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點,已逐步取代木材及金屬合金,廣泛應用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領域,在近幾年更是得到了飛速發展。隨著科技的發展,樹脂與玻璃纖維在技術上不斷進步,生產廠家的制造能力普遍提高,使得玻纖增強復合材料的價格成本已被許多行業接受,但玻纖增強復合材料的強度尚不足以和金屬匹敵。山東環?;秃喜牧掀脚_復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料。
復合材料的主要應用領域有: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。
結構復合材料是作為承力結構使用的材料,基本上由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體材料同時又起傳遞力作用的基體組元構成。增強體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等,基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。由不同的增強體和不同基體即可組成名目繁多的結構復合材料,并以所用的基體來命名,如高聚物(樹脂)基復合材料等。結構復合材料的特點是可根據材料在使用中受力的要求進行組元選材設計,更重要是還可進行復合結構設計,即增強體排布設計,能合理地滿足需要并節約用材。夾層復合材料由性質不同的表面材料和芯材組合而成。
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。60年代,為滿足航空航天等技術所用材料的需要。浙江工業化化工復合材料圖片
功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成。山東環?;秃喜牧掀脚_
常用復合材料如玻璃鋼,便是用玻璃纖維等性能較低的增強體與普通高聚物(樹脂)構成。由于它的價格低廉,得以大量發展,已用于船舶、車輛、化工管道和貯罐、建筑結構、體育用品等方面。先進復合材料指用高性能增強體如碳纖維、芳綸等于高性能耐熱高聚物構成的復合材料,后來又把金屬基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能復合材料包括在內。它們的性能雖然優良,但價格相對較高,主要用于國防工業、航空航天、精密機械、深潛器、機器人結構件和體育用品等。山東環保化工復合材料平臺
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