造價工程師安裝工程輔導(dǎo)：復(fù)合材料

　　復(fù)合材料 $lesson$

　　1.復(fù)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(fù)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(fù)合材料三大類。

　　按用途可分為結(jié)構(gòu)復(fù)合材料與功能復(fù)合材料兩大類。

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

　　與普通材料相比，復(fù)合材料具有許多特性，具體表現(xiàn)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(fù)合材料還具有較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性等特點，而且復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單，表現(xiàn)出良好的工藝性能，適合整體成型。

　　2.復(fù)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(yīng)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(fù)合材料基體

　　(1)樹脂基體。樹脂基復(fù)合材料是復(fù)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(yōu)點，使其成為玻璃纖維增強塑料用的主要樹脂;環(huán)氧樹脂，它廣泛用作碳纖維復(fù)合材料及絕緣復(fù)合材料;酚醛樹脂，它則大量用作摩擦復(fù)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(fù)合材料主要有三類：顆粒增強、短纖維或晶須增強、連續(xù)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(fù)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(fù)合材料的主要目的是增加韌性。

　　4.復(fù)合材料的應(yīng)用

　　(1)用玻璃纖維增強塑料得到的復(fù)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(fù)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(fù)合材料，可用于結(jié)構(gòu)材料。

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

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

　　l)化學穩(wěn)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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