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    復合材料的這些特性你了解嗎

    INFOAUTHOR:admin?日期:2019-12-23 14:13:20 ?點擊:844

    復合材料是一種異性非均質的新型工程材料,與金屬和其它固體材料相比,具有以下性能特點: (1)高比強度、高比模量 這是因為復合材料的增強劑和基體的密度一般都較小,而且增強
     復合材料是一種異性非均質的新型工程材料,與金屬和其它固體材料相比,具有以下性能特點:
     
        (1)高比強度、高比模量  這是因為復合材料的增強劑和基體的密度一般都較小,而且增強材料多為強度高的纖維,所以多數復合材料都具有高的比強度和比模量,如鋁和硼纖維的比強度為380MPa,玻璃鋼的比強度為530MPa。
     
        (2)較高的疲勞強度  一般金屬材料,尤其是高強度結構材料,在動載作用下對裂紋非常敏感,容易發生疲勞破壞。但是,復合材料中的纖維增強材料,內部缺陷少,而基體材料的塑性好,有利于消除或減小應力集中現象;再則,復合材料中的增強纖維以及纖維與基體界面對于裂紋的擴展能起阻止作用,因而能有效地提高復合材料的疲勞強度。從圖13-8可知,碳纖維復合材料和玻璃鋼的抗疲勞性比鋁合金高得多。
     
        (3)減振性好  構件的自振頻率不但與構件的結構有關,而且與材料的比模量的平方根成正比。復合材料的比模量大,其自振頻率高,在一般載荷變化頻率下不容易發生共振而失效。其次,基體和纖維之間的界面對振動有反射和吸收作用,而且基體材料的阻尼也較大,使復合材料的減振性比鋼和鋁合金等金屬材料更好。
     
        (4)破損安全性好  復合材料每平方厘米面積上被基體隔離的獨立纖維數多。當構件過載并有少量纖維斷裂時,會迅速進行應力的重新分配,而由未破壞的纖維來承載,使構件在短時間內不會失去承載能力,安全性較好。
     
        (5)高溫性能優良  一般鋁合金在400℃時彈性模量急劇下降并接近于零.強度也顯著下降。而用玻璃纖維增強的樹脂卻可以在200~300℃下工作;用碳或硼纖維增強的樹脂在400℃時,其強度和彈性模量基本不變;用鎢纖維增強的鈷、鎳或其它合金,使用溫度可達1000℃以上,從而改善了金屬的高溫性能。由于復合材料的高溫強度和疲勞強度較高,以及增強纖維與基體的相容性好,所以復合材料的熱穩定性也較好。
     
        (6)高的化學穩定性  生產上可以選用耐蝕性優良的樹脂作基體材料,并用高強度纖維來增強,使復合材料具有耐酸、堿、油脂等化學介質的侵蝕。
     
        此外,復合材料制造工藝較簡單,易于加工,并可按設計者的需要增強其某些特殊性能,如減摩性、電絕緣性等。這些優異的性能使復合材料得到了廣泛的應用,例如,噴氣飛機的機翼、尾翼,直升飛機的螺旋槳,發動機的油嘴以及汽車、輪船、壓力容器、管道、傳動零件(齒輪、軸承)等,成為近代工業和某些高科技領域中重要的工程材料之一。復合材料的缺點是各向異性,橫向的強度和層間剪切強度比縱向低得多,伸長率和沖擊韌度較低。
     

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