複合材料是什麼?效能特點及應用

時間 2025-07-15 00:00:16

1樓:匿名使用者

常用複合材料是用玻璃纖維。

等效能較低的增強體與普通高聚物。

樹脂)構成。由於它的產品易造型、品質高階、**低廉的等優勢大力發展,玻璃鋼製品複合材料已廣泛用於裝飾、工藝品、船舶、車輛、化工管道和貯罐、建築結構等方面。

先進複合材料指用高效能增強體如碳纖維。

芳綸等於高效能耐熱高聚物構成的複合材料,後來又把金屬基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能複合材料包括在內。它們的效能雖然優良,但**相對陸頃較高,主要用於國防工業、航空航天、精密機械、深潛器、機械人結構件等。

複合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂。

複合的材料,其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍,還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等效能。石墨纖維與樹脂複合可得到熱膨脹係數。

幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另乙個特點是各向異性,因此可按製件衫悉橋不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化矽纖維增強的鋁基複合材料,在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。

碳化矽纖維與鈦複合,不但鈦的耐熱性提高,且耐磨損,可用作發動機風扇。

葉片。碳化矽纖維與陶瓷複合, 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,構成耐燒蝕材料,已用於太空飛行器、火箭飛彈和原子能反應堆。

中。非金屬基複合材料由於密度小,用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的複合材料片彈簧,其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。或猛。

2樓:晴

複合衝搏材料一般指的是多種不同的原材料,經過特殊技術處理方式複合而成的材料,這種材料基洞的效能特點會更穩定一些,而且比原來的產品更具有優勢,達到更佳的使用程度和效果。散鋒祥。

3樓:要淡定

複合材料是人們運用先進的材料製備技術將不同性質的材料組分優化組合而成的新材料。

複合材料主要有哪些效能特點

4樓:匿名使用者

複合材料有特性:1、複合材料的比強度和比剛度較高。材料的強度除以密度稱為比強度;材料的剛度除以密度稱為比剛度。

這兩個參量是衡量材料承載能力的重要指標。比強度和比剛度較高說明材料重量輕,而強度和剛度大。這是結構設計,特別是航空、航天結構設計對材料的重要要求。

現代飛機、飛彈和衛星等機體結構正逐漸擴大使用纖維增強複合材料的比例。2、複合材料的力學效能可以設計,即可以通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式,使複合材料構件或複合材料結構滿足使用要求。例如,在某種鋪層形式下,材料在一方向受拉而伸長時,在垂直於受拉的方向上材料也伸長,這與常用材料的效能完全不同。

又如利用複合材料的耦合效應,在平板模上鋪層製作層板,加溫固化後,板就自動成為所需要的曲板或殼體。3、複合材料的抗疲勞效能良好。一般金屬的疲勞強度為抗拉強度的40~50%,而某些複合材料可高達70~80%。

複合材料的疲勞斷裂是從基體開始,逐漸擴充套件到纖維和基體的介面上,沒有突發性的變化。因此,複合材料在破壞前有預兆,可以檢查和補救。纖維複合材料還具有較好的抗聲振疲勞效能。

用複合材料製成的直公升飛機旋翼,其疲勞壽命比用金屬的長數倍。4、複合材料的減振效能良好。纖維複合材料的纖維和基體介面的阻尼較大,因此具有較好的減振效能。

用同形狀和同大小的兩種粱分別作振動試驗,碳纖維複合材料粱的振動衰減時間比輕金屬粱要短得多。5、複合材料通常都能耐高溫。在高溫下,用碳或硼纖維增強的金屬其強度和剛度都比原金屬的強度和剛度高很多。

普通鋁合金在400℃時,彈性模量大幅度下降,強度也下降;而在同一溫度下,用碳纖維或硼纖維增強的鋁合金的強度和彈性模量基本不變。複合材料的熱導率一般都小,因而它的瞬時耐超高溫效能比較好。6、複合材料的安全性好。

在纖維增強複合材料的基體中有成千上萬根獨立的纖維。當用這種材料製成的構件超載,並有少量纖維斷裂時,載荷會迅速重新分配並傳遞到未破壞的纖維上,因此整個構件不至於在短時間內喪失承載能力。複合材料的成型工藝簡單。

纖維增強複合材料一般適合於整體成型,因而減少了零部件的數目,從而可減少設計計算工作量並有利於提高計算的準確性。另外,製作纖維增強複合材料部件的步驟是把纖維和基體粘結在一起,先用模具成型,而後加溫固化,在製作過程中基體由流體變為固體,不易在材料中造成微小裂紋,而且固化後殘餘應力很小。

複合材料有哪些特點 複合材料的特點介紹

5樓:新科技

1、高比強度和髙比模量。複合材料的突出優點是比強度和比模量高。如碳纖維增強樹脂複合材料的比模量比鋼和鋁合金高5倍,比強度比鋼和鋁合金也高3倍以上。

2、耐疲勞性高。纖維複合材料,特別是樹脂基複合材料對缺口、應力集中敏感性小,而且纖維和基體的介面可以使擴充套件裂紋尖端變鈍或改變方向,即阻止了裂紋的迅速擴充套件,因而疲勞強度較髙,碳纖維不飽和聚酯樹脂複合材料疲勞極限可達其拉伸強度的70%~80%,而金屬材料只有40%~50%。

3、抗斷裂能力強。纖維複合材料中有大量獨立存在的纖維,一般每平方釐公尺上有幾千到幾萬根,由具有韌性的基體把它們結合成整體,當纖維複合材料構件由於超載或其他原因使少數纖維斷裂時,荷載就會重新分配到其他未斷裂的纖維上,使構件不至於在短時間內發生突然破壞。因此複合材料都具有比較高的抗斷裂韌性。

4、減振效能好。結構的自振頻率與結構本身的質量和形狀有關,並與材料比模量的平方根成正比。若材料的自振頻率高,就可避免在工作狀態下產生共振及由此引起的早期破壞。

5、高溫效能好,抗蠕變能力強。由於纖維材料在高溫下仍能保持較高的強度,所以纖維增強複合材料,如碳纖維增強樹脂複合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高。而金屬基複合材料在耐熱性方面更顯示出其優越性,如鋁合金的強度隨溫度的增加下降很快,而用石英玻璃增強鋁基複合材料,在500°c下能保持室溫強度的40%.

碳化矽纖維、氧化鋁纖維與陶瓷複合,在空氣中能耐1200~1400°c的高溫,要比所有超髙溫合金的耐熱性高出100°c以上。

6、耐腐蝕性好。很多種複合材料都能耐酸鹼腐蝕,如玻璃纖維增強酚醛樹脂複合材料,在含氯離子的酸性介質中能長期使用,可用來製造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、幫浦、閥、容器和攪拌器等裝置。

7、較優良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性。由於複合材料構件製造工藝簡單,表現出良好的工藝效能,所以適合整體成型。在製造複合材料的同時,也就獲得了製件,從而減少了零部件、緊韌體和接頭的數目,並可節省原材料和工時。

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