复合材料是指通过高科技设备对具有不同性能的材料进行组合和优化,最终形成一种全新的材料。根据不同的基材,复合材料可分为两类,一类是金属复合材料,例如铝合金,镁合金等,另一类是非金属复合材料,例如玻璃纤维,石棉纤维等。
(1)高比强度和髙比模量。复合材料的突出优点是比强度和比模量高。如碳纤维增强树脂复合材料的比模量比钢和铝合金高5倍,比强度比钢和铝合金也高3倍以上。
(2)耐疲劳性高。纤维复合材料,特别是树脂基复合材料对缺口、应力集中敏感性小,而且纤维和基体的界面可以使扩展裂纹尖端变钝或改变方向,即阻止了裂纹的迅速扩展,因而疲劳强度较髙,碳纤维不饱和聚酯树脂复合材料疲劳极限可达其拉伸强度的70%~80%,而金属材料只有40%~50%。
(3)抗断裂能力强。纤维复合材料中有大量独立存在的纤维,一般每平方厘米上有几千到几万根,由具有韧性的基体把它们结合成整体,当纤维复合材料构件由于超载或其他原因使少数纤维断裂时,荷载就会重新分配到其他未断裂的纤维上,使构件不至于在短时间内发生突然破坏。因此复合材料都具有比较高的抗断裂韧性。
(4)减振性能好。结构的自振频率与结构本身的质量和形状有关,并与材料比模量的平方根成正比。若材料的自振频率高,就可避免在工作状态下产生共振及由此引起的早期破坏。
(5)高温性能好,抗蠕变能力强。由于纤维材料在高温下仍能保持较高的强度,所以纤维增强复合材料,如碳纤维增强树脂复合材料的耐热性比树脂基体有明显提高。而金属基复合材料在耐热性方面更显示出其优越性,如铝合金的强度随温度的增加下降很快,而用石英玻璃增强铝基复合材料,在500°C下能保持室温强度的40%.碳化硅纤维、氧化铝纤维与陶瓷复合,在空气中能耐1200~1400°C的高温,要比所有超髙温合金的耐热性高出100°C以上。
(6)耐腐蚀性好。很多种复合材料都能耐酸碱腐蚀,如玻璃纤维增强酚醛树脂复合材料,在含氯离子的酸性介质中能长期使用,可用来制造耐强酸、盐、酯和某些溶剂的化工管道、泵、阀、容器和搅拌器等设备。
(7)较优良的减摩性、耐磨性、自润滑性和耐蚀性。由于复合材料构件制造工艺简单,表现出良好的工艺性能,所以适合整体成型。在制造复合材料的同时,也就获得了制件,从而减少了零部件、紧固件和接头的数目,并可节省原材料和工时。
复合材料是由两种或两种以上不同性质的材料组合而成的一种新型材料。这些材料在物理、化学和力学性能上都有很大的差异,但是在组合到一起后可以形成一种性能优异、功能多样的材料。复合材料的制造工艺和应用非常广泛,包括航空航天、汽车、建筑、电子、医疗等领域。复合材料具有轻质、高强度、耐腐蚀、耐磨损、隔热、隔音等特点,因此被广泛应用于各种领域。
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,在宏观上组成具有新性能的材料。
各种材料在性能上取长补短,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。
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。
(ii) 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;
(iv) 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。
复合材料是由两种或多种不同类型的材料组成的材料。它们的组合可以产生一种具有优异性能的材料,这些性能常常超过了单独组成它们的原材料的性能。复合材料通常由一个强度较高的材料(称为增强材料)和一个将增强材料粘结在一起的基质(称为基底材料)组成。
增强材料可以是纤维、颗粒或片状的形式,常见的有玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维等。这些纤维材料具有高强度和高刚度的特点。基底材料可以是金属、聚合物或陶瓷等,它们的作用是为增强材料提供支撑,并将其牢固地结合在一起。
复合材料的优点包括高强度、高刚度、轻质、耐腐蚀、耐磨损等特性。因此,它们被广泛应用于航空航天、汽车、建筑、体育器材等领域,以满足对材料性能和结构轻量化的需求。
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