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复合材料是指什么

avatar 2022-09-14 00:22 238次浏览 评论已关闭 生活

复合材料是由两种或多种性质不同的材料通过物理和化学复合,组成具有两个或两个以上相态结构的材料。下面就为大家介绍一下复合材料都有哪些呢。

 

一、复合材料的分类

1。细粒复合材料。硬质细颗粒均匀分布在基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。

2。夹层复合材料。它由不同性质的表层材料和核心材料组成。通常表面材料强度高且薄;芯材较轻,强度较低,但有一定的刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层。

3。纤维复合材料。将各种纤维增强材料置于基体材料中复合。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。

4。混合复合材料它由混合在一种基质相材料中的两种或多种增强相材料组成。与普通的单一增强相复合材料相比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。可分为层内混杂、层间混杂、夹层混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

 

ii .复合材料的特性

1。复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度。材料的刚度除以其密度称为比刚度。这两个参数是衡量材料承载力的重要指标。较高的比强度和刚度表明该材料重量轻,但强度和刚度高。

2。复合材料的抗疲劳性能良好。一般金属的疲劳强度为拉伸强度的40 ~ 50%,而某些复合材料可高达70 ~ 80%。复合材料的疲劳断裂从基体开始,逐渐延伸到纤维与基体的界面,没有突变。所以复合材料损坏前是有征兆的,可以检查补救。纤维复合材料还具有更好的抗声振疲劳性能。

 

3。复合材料的阻尼性能良好。纤维与纤维复合材料基体之间的界面具有很大的阻尼,因此具有较好的减振性能。振动试验采用两种形状和尺寸相同的梁,碳纤维复合材料梁的振动衰减时间比轻金属梁短得多。

4。复合材料通常耐高温。在高温下,碳纤维或硼纤维增强的金属的强度和刚度远远高于原始金属。在400℃时,普通铝合金的弹性模量和强度大大降低。相同温度下,碳纤维或硼纤维增强铝合金的强度和弹性模量基本不变。复合材料的导热系数一般较小,因此其瞬时抗超高温性能较好。

 

三.复合材料的主要应用领域

1。航天领域。由于其良好的热稳定性、高比强度和刚度,复合材料可用于制造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池机翼和壳体、大型运载火箭壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。

2。汽车行业。复合材料具有特殊的减振特性,可以降低振动和噪声,具有良好的抗疲劳性能,损伤后易于修复,便于整体成型,因此可以用于制造汽车车身、受力部件、传动轴、发动机框架及其内部部件。

3。化工、纺织和机械制造领域。碳纤维与树脂基体的复合材料具有良好的耐腐蚀性,可用于制造化工设备、纺织机械、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x光吸收特性,可用于制造医用x光机和骨科支架。碳纤维复合材料还具有生物相容性和血液相容性,在生物环境中具有良好的稳定性,也可用作生物医用材料。此外,复合材料还用于制造运动器械和建筑材料。