結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是作為承力結(jié)構(gòu)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(gòu)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(jié)構(gòu)復(fù)合材料,并以所用的基體來命名,如高聚物(樹脂)基復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的特點是可根據(jù)材料在使用中受力的要求進行組元選材設(shè)計,更重要是還可進行復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計,即增強體排布設(shè)計,能合理地滿足需要并節(jié)約用材。常用復(fù)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(gòu)成。安徽現(xiàn)代化航天復(fù)合材料材料分類
目前用于高性能復(fù)合材料的玻璃纖維主要有高度度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。由于高度度玻璃纖維性價比較高,因此增長率也比較快,年增長率達到10%以上。高度玻璃纖維復(fù)合材料不僅應(yīng)用在方面,近年來民用產(chǎn)品也有廣泛應(yīng)用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預(yù)警機雷達罩、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(yōu)異的輪胎簾子線等。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬于耐高溫的玻璃纖維,是比較理想的耐熱防火材料,用其增強酚醛樹脂可制成各種結(jié)構(gòu)的耐高溫、耐燒蝕的復(fù)合材料部件,大量應(yīng)用于火箭、導(dǎo)彈的防熱材料。內(nèi)蒙古水性航天復(fù)合材料材料分類結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是作為承力結(jié)構(gòu)使用的材料。
②夾層復(fù)合材料。由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質(zhì)輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復(fù)合材料。將硬質(zhì)細粒均勻分布于基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復(fù)合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強相復(fù)合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性提高,并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內(nèi)混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內(nèi)/層間混雜和超混雜復(fù)合材料。
常用復(fù)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(gòu)成。由于它的價格低廉,得以大量發(fā)展,已用于船舶、車輛、化工管道和貯罐、建筑結(jié)構(gòu)、體育用品等方面。先進復(fù)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(gòu)成的復(fù)合材料,后來又把金屬基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能復(fù)合材料包括在內(nèi)。它們的性能雖然優(yōu)良,但價格相對較高,主要用于**工業(yè)、航空航天、精密機械、深潛器、機器人結(jié)構(gòu)件和體育用品等。60年代,為滿足航空航天等技術(shù)所用材料的需要。
現(xiàn)代高科技的發(fā)展離不開復(fù)合材料,復(fù)合材料 [2] 對現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,有著十分重要的作用。復(fù)合材料的研究深度和應(yīng)用廣度及其生產(chǎn)發(fā)展的速度和規(guī)模,已成為衡量一個國家科學技術(shù)先進水平的重要標志之一。進入21世紀以來,全球復(fù)合材料市場快速增長,亞洲尤其中國市場增長較快。2003~2008年間中國年均增速為15%,印度為9.5%,而歐洲和北美年均增幅為4%。迄今為止,中國已經(jīng)實用化的高性能樹脂基復(fù)合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高度度玻璃纖維三大增強纖維中,只有高度度玻璃纖維已達到國際先進水平,且擁有自主知識產(chǎn)權(quán),形成了小規(guī)模的產(chǎn)業(yè),現(xiàn)階段年產(chǎn)可達500噸。功能復(fù)合材料一般由功能體組元和基體組元組成。安徽現(xiàn)代化航天復(fù)合材料材料分類
夾層復(fù)合材料由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。安徽現(xiàn)代化航天復(fù)合材料材料分類
碳化硅纖維與鈦復(fù)合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發(fā)動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)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(gòu)成耐燒蝕材料,已用于航天器、火箭導(dǎo)彈和原子能反應(yīng)堆中。非金屬基復(fù)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(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)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。安徽現(xiàn)代化航天復(fù)合材料材料分類
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