復(fù)合材料的定義 復(fù)合材料有哪些

復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。復(fù)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。

復(fù)合材料的定義

復(fù)合材料是人們運(yùn)用先進(jìn)的材料制備技術(shù)將不同性質(zhì)的材料組分優(yōu)化組合而成的新材料。一般定義的復(fù)合材料需滿足以下條件:

1、復(fù)合材料必須是人造的，是人們根據(jù)需要設(shè)計(jì)制造的材料;

2、復(fù)合材料必須由兩種或兩種以上化學(xué)、物理性質(zhì)不同的材料組分，以所設(shè)計(jì)的形式、比例、分布組合而成，各組分之間有明顯的界面存在;

3、它具有結(jié)構(gòu)可設(shè)計(jì)性，可進(jìn)行復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);

4、復(fù)合材料不僅保持各組分材料性能的優(yōu)點(diǎn)，而且通過(guò)各組分性能的互補(bǔ)和關(guān)聯(lián)可以獲得單一組成材料所不能達(dá)到的綜合性能。

復(fù)合材料有哪些

碳纖維

碳纖維是一種高性能的復(fù)合材料，以其高強(qiáng)度、高模量、耐高溫和導(dǎo)電性能而受到廣泛應(yīng)用。它主要由粘膠絲、聚丙烯腈纖維和瀝青絲等原料在2800℃的高溫下碳化而成。由于其直徑特別小，由碳纖維組成的材料的強(qiáng)度特別高。碳纖維首先在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，近年來(lái)在運(yùn)動(dòng)器具和體育用品方面也廣泛采用。此外，碳纖維復(fù)合材料在民航客機(jī)制造中也占有重要地位，用于制造機(jī)翼部件、垂直尾翼、機(jī)頭罩等部件。

夾層復(fù)合材料

夾層復(fù)合材料是由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成的。這種材料的面材通常強(qiáng)度高且薄，而芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低，但具有一定的剛度和厚度。根據(jù)芯材的結(jié)構(gòu)，夾層復(fù)合材料主要分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。

增強(qiáng)纖維

增強(qiáng)纖維是纖維增強(qiáng)型復(fù)合材料的關(guān)鍵組成部分，與基體材料復(fù)合后，賦予材料特定的性能。這種纖維可以與各種金屬結(jié)合，制造出具有不同特性的FRM，如應(yīng)用于活塞、連桿等滑動(dòng)零件。由于增強(qiáng)纖維價(jià)格較高且尚未大規(guī)模生產(chǎn)，其作為高溫強(qiáng)度好的材料，具有很高的利用價(jià)值。此外，纖維增強(qiáng)復(fù)合材料不僅限于塑料和金屬，還有多種其他應(yīng)用。

細(xì)粒復(fù)合材料

細(xì)粒復(fù)合材料是一種硬質(zhì)的混合材料，主要用于合金和金屬陶瓷。這種材料的特點(diǎn)是將硬質(zhì)細(xì)粒均勻地分布在基體中，從而形成一種具有高硬度和耐磨性的材料。常見的應(yīng)用包括彌散強(qiáng)化合金和金屬陶瓷。這種材料因其出色的機(jī)械性能和耐磨性，在航空、航天、汽車制造等多個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

復(fù)合材料的用途

①航空航天領(lǐng)域。由于復(fù)合材料熱穩(wěn)定性好，比強(qiáng)度、比剛度高，可用于制造飛機(jī)機(jī)翼和前機(jī)身、衛(wèi)星天線及其支撐結(jié)構(gòu)、太陽(yáng)能電池翼和外殼、大型運(yùn)載火箭的 殼體、發(fā)動(dòng)機(jī)殼體、航天飛機(jī)結(jié)構(gòu)件等。

②汽車工業(yè)。由于復(fù)合材料具有特殊的振動(dòng)阻尼特性，可減振和降低噪聲、抗疲勞性能好，損傷后易修理，便于整體成形，故可用于制造汽車車身、受力構(gòu)件、傳動(dòng)軸、發(fā)動(dòng)機(jī)架及其內(nèi)部構(gòu)件。

③化工、紡織和機(jī)械制造領(lǐng)域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復(fù)合而成的材料，可用于制造化工設(shè)備、紡織機(jī)、造紙機(jī)、復(fù)印機(jī)、高速機(jī)床、精密儀器等。

④醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。碳纖維復(fù)合材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能和不吸收X射線特性，可用于制造醫(yī)用X光機(jī)和矯形支架等。碳纖維復(fù)合材料還具有生物組織相容性和血液相容性，生物環(huán)境下穩(wěn)定性好，也用作生物醫(yī)學(xué)材料。