復合材料

　　1.復合材料組成、分類和特點

　　按基體材料類型可分為：有機材料基、無機非金屬材料基和金屬基復合材料三大類。

　　按增強體類型可分為：顆粒增強型、纖維增強型和板狀增強型復合材料三大類。

　　按用途可分為結構復合材料與功能復合材料兩大類。

　　以增強纖維類型分為碳纖維復合材料、玻璃纖維復合材料、有機纖維復合材料、復合纖維復合材料和混雜纖維復合材料等。

　　與普通材料相比，復合材料具有許多特性，具體表現在：

　　(1)高比強度和高比模量。

　　(2)耐疲勞性高。

　　(3)抗斷裂能力強

　　(4)減振性能好。

　　(5)高溫性能好，抗蠕變能力強。

　　(6)耐腐蝕性好。

　　(7)復合材料還具有較優良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性等特點，而且復合材料構件制造工藝簡單，表現出良好的工藝性能，適合整體成型。

　　2.復合材料增強體

　　(l)纖維增強體。

　　在纖維增強體中，玻璃纖維是應用最為廣泛的增強體。玻璃纖維具有成本低、不燃燒、耐熱、耐化學腐蝕性好、拉伸強度和沖擊強度高、斷裂延伸率小、絕熱性及絕緣性好等特點。

　　(2)顆粒增強體。

　　(3)其他增強體：

　　片狀增強體。天然片狀增強體的典型代表是云母;人造的片狀增強體有玻璃、鋁和銀等。

　　天然增強體。

　　3.復合材料基體

　　(1)樹脂基體。樹脂基復合材料是復合材料中最主要的一類，通常稱為增強塑料。

　　常用的熱固性樹脂基體有不飽和聚酯樹脂，它以其室溫低壓成型的突出優點，使其成為玻璃纖維增強塑料用的主要樹脂;環氧樹脂，它廣泛用作碳纖維復合材料及絕緣復合材料;酚醛樹脂，它則大量用作摩擦復合材料。

　　熱塑性樹脂主要有通用型和工程型樹脂兩類。

　　(2)金屬基體。金屬基復合材料主要有三類：顆粒增強、短纖維或晶須增強、連續纖維或薄片增強。多種金屬及其合金可用作基體材料。主要有以下幾種：鋁合金、鈦合金、鎂合金、銅。

　　除此之外，還有金屬間化合物，如鎳鋁化合物等。用金屬間化合物作為基體材料制造復合材料提高韌性是一種有效的方法。

　　(3)陶瓷基體。制作陶瓷基復合材料的主要目的是增加韌性。

　　4.復合材料的應用

　　(1)用玻璃纖維增強塑料得到的復合材料，俗稱玻璃鋼。玻璃纖維增強聚酚胺纖維的剛度、強度和減摩性好。

　　(2)碳纖維增強酚醛樹脂、聚四氟乙烯復合材料，常用作宇宙飛行器的外層材料。

　　(3)石墨纖維增強鋁基復合材料，可用于結構材料。

　　(4)硼纖維增強鋁合金的性能高于普通鋁合金，甚至優于鈦合金，此外，增強后的復合材料耐疲勞性能非常優越，比強度也高，且有良好的抗蝕性。

　　(5)塑料—鋼復合材料，主要是由聚氯乙烯塑料膜與低碳鋼板復合而成，有單面塑料復合材料和雙面塑料復合材料兩種。塑料—鋼復合材料的性能如下：

　　l)化學穩定性好，耐酸、堿、油及醇類的浸蝕，耐水性也好;

　　2)塑料與鋼材間的剝離強度大于或等于 20MPa;

　　3)深沖加工時不剝離，冷彎120度不分離開裂;

　　4)絕緣性能和耐磨性能良好

　　5)具有低碳鋼的冷壓力加工性能;

　　6) 加工溫度在10-40℃之間為佳，在-10-60℃之間可長期使用，短時間使用可耐120℃。

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