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    關于復合材料的性能特點,你都知道嗎?

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    掃一掃!關于復合材料的性能特點,你都知道嗎?掃一掃!
    瀏覽:- 發布日期:2020-04-16 09:34:33【

    復合材料具有承載能力好、優良的力學性能、減振性強、耐磨、耐熱及材料的可設計性等一系列優良特性,在理論研究和實際應用上引起了人們極大的關注。復合材料由兩種或兩種以上不同性質的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產生協同效應,使復合材料的綜合性能優于原組成材料而滿足各種不同的要求。復合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。復合材料具有以下性能特點:


    1.比強度和比模量高


    復合材料的優點是比強度和比模量高。比強度和比模量是度量材料承載能力的一個指標,比強度越高,同一零件的自重越??;比模量越高,零件的剛性越大。


    2.抗疲勞性好


    復合材料中基體與增強纖維間的界面可有效地阻止疲勞裂紋的擴展,同時基體中密布著大量纖維,疲勞斷裂時,裂紋的擴展要經歷很曲折和復雜的路徑,所以疲勞強度高。金屬材料的疲勞破壞是由里向外突然發展的,事先沒有任何征兆;而纖維復合材料的疲勞破壞總是從纖維的薄弱環節開始,逐漸擴展到結合面上,破壞前有明顯的預兆。


    3.減振性能強


    結構的自振頻率除與結構本身形狀、質量有關,還與材料的比模量的平方根成正比。纖維增強復合材料的比模量大,自振頻率高,避免了工作狀態下因共振而引起的早期破壞。同時,復合材料中纖維與基體界面具有吸振能力,因此振動阻尼很高,即使產生了共振也會很快衰減。


    4.減摩、耐磨、自潤滑性好


    在熱塑性塑料中摻入少量短切碳纖維可大大提高它的耐磨性,其增加的倍數為聚氯乙烯本身的3.8倍:聚四氟乙烯本身的3倍。碳纖維增強塑料還可以降低塑料的摩擦系數并具有良好的自潤滑性能,因此可以用于制造無油潤滑活塞環、軸承和齒輪。


    5.耐熱性高。


    碳纖維增強樹脂復合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高,而金屬基復合材料在耐熱性方面更顯示出其優越性,碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷復合,在空氣中能耐1200-1400℃高溫,要比所有超高溫合金的耐熱性高出100℃以上。用于柴油發動機,可取消原來的散熱器、水泵等冷卻系統,減輕重量約100kg。


    6.復合材料構件制造工藝簡單,適合整體成型。在制造復合材料的同時,也就獲得了制件,從而減少零部件、緊固件和接頭的數目,并可節省原材料和工時。


    7.斷裂安全性高。


    纖維增強復合材料中有大量獨立的纖維,過載時會使其部分纖維斷裂,但隨即會迅速進行應力的重新分配,而由未斷纖維承擔全部載荷,不致造成構件在瞬間喪失承載能力而斷裂,所以工作安全性高。


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