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復合材料制品的幾大分類

來源: 時間:2019-04-10 10:37:44 次數:

    復合材料是一種混合物。在很多領域都發揮了很大的作用,代替了很多傳統的材料。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維增強復合材料。將各種的纖維增強體置于基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定的剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質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成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,并具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料。
    復合材料主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。
    結構復合材料是作為承力結構使用的材料,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構復合材料,并以所用的基體來命名,如高聚物(樹脂)基復合材料等。結構復合材料的特點是可根據材料在使用中受力的要求進行組元選材設計,更重要是還可進行復合結構設計,即增強體排布設計,能合理地滿足需要并節約用材。
    功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成,基體不僅起到構成整體的作用,而且能產生協同或加強功能的作用。功能復合材料是指除機械性能以外而提供其他物理性能的復合材料。如:導電、超導、半導、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防熱、吸聲、隔熱等凸顯某一功能。統稱為功能復合材料。功能復合材料主要由功能體和增強體及基體組成。功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材料可以具有多種功能。同時,還有可能由于復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功能復合材料的發展方向。
    復合材料也可分為常用和先進兩類。常用復合材料如玻璃鋼,便是用玻璃纖維等性能較低的增強體與普通高聚物(樹脂)構成。由于它的價格低廉,得以大量發展,已廣泛用于船舶、車輛、化工管道和貯罐、建筑結構、體育用品等方面。先進復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成的復合材料,后來又把金屬基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能復合材料包括在內。它們的性能雖然優良,但價格相對較高,主要用于國防工業、航空航天、深潛器、機器人結構件和體育用品等。
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