發(fā)布時(shí)間: 2016年09月19日
復(fù)合材料
1. 復(fù)合材料組成、分類和特點(diǎn)
復(fù)合材料中至少包括基體相和增強(qiáng)相兩大類?;w相起粘結(jié)、保護(hù)增強(qiáng)相并把外加荷載造成的應(yīng)力傳遞到增強(qiáng)相上去的作用,基體相可以由金屬、樹脂和陶瓷等構(gòu)成,在承載中,基體相承受應(yīng)力作用的比例不大;增強(qiáng)相是主要承載相,并起著提高強(qiáng)度(或韌性)的作用,增強(qiáng)相的形態(tài)各異,有纖維狀、細(xì)粒狀和片狀等。
按基體材料類型可分為:有機(jī)材料基、無機(jī)非金屬材料基和金屬基復(fù)合材料三大類,如下圖所示。
與普通材料相比,復(fù)合材料具有許多特性,可改善或克服單一材料的弱點(diǎn),充分發(fā)揮它們的優(yōu)點(diǎn),并賦予材料新的性能;可按照構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和受力要求,給出預(yù)定的分布、合理的配套性能,進(jìn)行材料的最佳設(shè)計(jì)等。具體表現(xiàn)在:
(1)高比強(qiáng)度和高比模量。
(2)耐疲勞性高。
(3)抗斷裂能力強(qiáng)。
(4)減振性能好。
(5)高溫性能好,抗蠕變能力強(qiáng)。
(6)耐腐蝕性好。
(7)復(fù)合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性等特點(diǎn),而且復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單,表現(xiàn)出良好的工藝性能,適合整體成型。
2.復(fù)合材料增強(qiáng)體
(1)纖維增強(qiáng)體。
(2)顆粒增強(qiáng)體。
(3)片狀增強(qiáng)體。
3.復(fù)合材料基體
(1)樹脂基體。樹脂基復(fù)合材料是復(fù)合材料中最主要的一類,通常稱為增強(qiáng)塑料。
(2)金屬基體。金屬基復(fù)合材料主要有三類:顆粒增強(qiáng)、短纖維或晶須增強(qiáng)、連續(xù)纖維或薄片增強(qiáng)。多種金屬及其合金可用作基體材料。
(3)陶瓷基體。制作陶瓷基復(fù)合材料的主要目的是增加韌性。適用陶瓷基復(fù)合材料的基體材料主要有氧化物陶瓷基體(氧化鋁陶瓷基體和氧化鋯陶瓷基體等)。非氧化物陶瓷基體(氮化硅陶瓷基體、氮化鋁陶瓷基體、碳化硅陶瓷基體及石英玻璃)
4.復(fù)合材料應(yīng)用
(1)用玻璃纖維增強(qiáng)塑料得到的復(fù)合材料,俗稱玻璃鋼。
(2)碳纖維增強(qiáng)酚醛樹脂、聚四氟乙烯復(fù)合材料,
(3)石墨纖維增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料,
(4)合金纖維增強(qiáng)的鎳基合金
(5)顆粒增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料
(6)塑料-鋼復(fù)合材料
(7)塑料-青銅-鋼背三層復(fù)合材料
(8)塑料-鋁合金。
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