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自建房教程 | 什么是复合材料,此文让你对它做个了断

时间 : 11-18 投稿人 : 小小 点击 :

复合材料在生活中使用是非常广泛的,大家如果不知道肯定是平时都没有去关注它而已,一到有需要的关键时刻就掉链子了。关于复合材料的一些相关信息我们今天就做个了断,方便大家更好的理解和使用它。什么是复合材料?答案我们就从下文中来找吧!

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一、什么是复合材料

1、作为一种混合物,在很多领域都发挥了非常大的用处,很多传统的材料都被它所替代。按其组成可分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。

2、按其结构特点又可分为纤维增强复合材料,是将各种纤维增强体置于基体材料内复合制成的。如纤维增强塑料、纤维增强金属等;夹层复合材料,由性质不同的表面材料和芯材组合而成。面材表现强度比较高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种;细粒复合材料,将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等;混杂复合材料,由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。

3、复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。

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二、复合材料的特性

1、复合材料的比强度和比刚度较高。材料的强度除以密度称为比强度;材料的刚度除以密度称为比刚度。这两个参量是衡量材料承载能力的重要指标。比强度和比刚度较高说明材料重量轻,而强度和刚度大。这是结构设计,特别是航空、航天结构设计对材料的重要要求。现代飞机、导弹和卫星等机体结构正逐渐扩大使用纤维增强复合材料的比例。

2、复合材料的力学性能可以设计,即可以通过选择合适的原材料和合理的铺层形式,使复合材料构件或复合材料结构满足使用要求。例如,在某种铺层形式下,材料在一方向受拉而伸长时,在垂直于受拉的方向上材料也伸长,这与常用材料的性能完全不同。又如利用复合材料的耦合效应,在平板模上铺层制作层板,加温固化后,板就自动成为所需要的曲板或壳体。

3、复合材料的抗疲劳性能良好。一般金属的疲劳强度为抗拉强度的40~50%,而某些复合材料可高达70~80%。复合材料的疲劳断裂是从基体开始,逐渐扩展到纤维和基体的界面上,没有突发性的变化。因此,复合材料在破坏前有预兆,可以检查和补救。纤维复合材料还具有较好的抗声振疲劳性能。用复合材料制成的直升飞机旋翼,其疲劳寿命比用金属的长数倍。

4、复合材料的减振性能良好。纤维复合材料的纤维和基体界面的阻尼较大,因此具有较好的减振性能。用同形状和同大小的两种粱分别作振动试验,碳纤维复合材料粱的振动衰减时间比轻金属粱要短得多。

5、复合材料通常都能耐高温。在高温下,用碳或硼纤维增强的金属其强度和刚度都比原金属的强度和刚度高很多。普通铝合金在400℃时,弹性模量大幅度下降,强度也下降;而在同一温度下,用碳纤维或硼纤维增强的铝合金的强度和弹性模量基本不变。复合材料的热导率一般都小,因而它的瞬时耐超高温性能比较好。

6、复合材料的安全性好。在纤维增强复合材料的基体中有成千上万根独立的纤维。当用这种材料制成的构件超载,并有少量纤维断裂时,载荷会迅速重新分配并传递到未破坏的纤维上,因此整个构件不至于在短时间内丧失承载能力。

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找到了什么是复合材料的答案,大家是不是还了解了复合材料的特性呢?几分钟的时间又涨了新的知识,不得不感叹大家的学习能力还是非常强大的,今天的内容就分享到这里了,希望能给大家带来帮助。

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