短切纖維復合材料的應用
『壹』 常見復合材料的功能及用途
1、玻璃纖維:
目前用於高性能復合材料的玻璃纖維主要有高強度玻璃纖維、石英玻璃纖維和高硅氧玻璃纖維等。
高強度玻璃纖維復合材料不僅應用在軍用方面,近年來民用產品也有廣泛應用,如防彈頭盔、防彈服、直升飛機機翼、預警機雷達罩、各種高壓壓力容器、民用飛機直板、體育用品、各類耐高溫製品以及近期報道的性能優異的輪胎簾子線等。
2、碳纖維:
碳纖維具有強度高、模量高、耐高溫、導電等一系列性能,首先在航空航天領域得到廣泛應用,近年來在運動器具和體育用品方面也廣泛採用。
土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域大規模採用工業級碳纖維。
3、芳綸纖維:
芳綸纖維比強度、比模量較高,因此被廣泛應用於航空航天領域的高性能復合材料零部件(如火箭發動機殼體、飛機發動機艙、整流罩、方向舵等)、艦船(如航空母艦、核潛艇、遊艇、救生艇等)、汽車(如輪胎簾子線、高壓軟管、摩擦材料、高壓氣瓶等)以及耐熱運輸帶、體育運動器材等。
4、熱塑性樹脂基復合材料:
熱塑性樹脂基復合材料是20世紀80年代發展起來的,主要有長纖維增強粒料(LFP)、連續纖維增強預浸帶(MITT)和玻璃纖維氈增強型熱塑性復合材料(GMT)。
根據使用要求不同,樹脂基體主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等熱塑性工程塑料,纖維種類包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維和硼纖維等一切可能的纖維品種。
(1)短切纖維復合材料的應用擴展閱讀
復合材料主要可分為結構復合材料和功能復合材料兩大類。
1、結構復合材料是作為承力結構使用的材料,基本上由能承受載荷的增強體組元與能連接增強體成為整體材料同時又起傳遞力作用的基體組元構成。
增強體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等,基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。
2、功能復合材料一般由功能體組元和基體組元組成,基體不僅起到構成整體的作用,而且能產生協同或加強功能的作用。
功能復合材料是指除機械性能以外而提供其他物理性能的復合材料。如:導電、超導、半導、磁性、壓電、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防熱、吸聲、隔熱等凸顯某一功能。統稱為功能復合材料。
功能復合材料主要由功能體和增強體及基體組成。功能體可由一種或以上功能材料組成。多元功能體的復合材料可以具有多種功能。同時,還有可能由於復合效應而產生新的功能。多功能復合材料是功能復合材料的發展方向。
『貳』 復合材料的主要應用領域
復合材料的主要應用領域有:①航空航天領域。由於復合材料熱穩定性好,比強度、比剛度內高,可用於制容造飛機機翼和前機身、衛星天線及其支撐結構、太陽能電池翼和外殼、大型運載火箭的殼體、發動機殼體、太空梭結構件等。②汽車工業。由於復合材料具有特殊的振動阻尼特性,可減振和降低雜訊、抗疲勞性能好,損傷後易修理,便於整體成形,故可用於製造汽車車身、受力構件、傳動軸、發動機架及其內部構件。③化工、紡織和機械製造領域。有良好耐蝕性的碳纖維與樹脂基體復合而成的材料,可用於製造化工設備、紡織機、造紙機、復印機、高速機床、精密儀器等。④醫學領域。碳纖維復合材料具有優異的力學性能和不吸收X射線特性,可用於製造醫用X光機和矯形支架等。碳纖維復合材料還具有生物組織相容性和血液相容性,生物環境下穩定性好,也用作生物醫學材料。此外,復合材料還用於製造體育運動器件和用作建築材料等。
『叄』 纖維復合材料在基礎設施方面的應用有哪些
國內外復合材料被廣泛應用、房屋、道路中,與傳統材料相比有很多優點版,特別是在橋樑上和在房屋權補強、隧道工程以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊等。
6?復合材料綜合處理與再生
重點發展物理回收(粉碎回收)、化學回收(熱裂解)和能量回收,加強技術路線、綜合處理技術研究,示範生產線建設,再生利用研究,大力拓展再生利用材料在石膏中的應用、在拉擠製品中的應用以及在SMC/BMC模壓製品中的應用和典型產品中的應用。
在21世紀,高性能樹脂基復合材料技術是賦予復合材料自修復性、自分解性、自診斷性、自製功能等為一體的智能化材料。以開發高剛度、高強度、高濕熱環境下使用的復合材料為核心,構築材料、成型加工、設計、檢查一體化的材料系統。組織系統上將是聯盟和集團化,使其更充分的利用各方面的資源(技術資源、物質資源),與各方面的優勢緊密聯系,以推動復合材料工業的快速發展。
『肆』 短切纖維復合材料力學性能的影響因素
我隨便說說吧,因為短切纖維復合材料性能沒啥優點,所以也沒多少人做這個研究,不過成本低,對於生產來說還是不錯的選擇。
我們以聚丙烯短切纖維增強不飽和聚酯樹脂復合材料為例。
1.纖維長度對復合材料強度的影響
隨著復合材料中纖維長度的增加,其強度也相應增加,但增加到10mm時,其強度逐漸下降。從試樣尺寸可以看出,當纖維長度增加到一定的程度時,纖維受模具的影響自然彎曲,沒有起到很好的增強作用,從而導致復合材料的力學性能有所下降。當然,如果模具型式與復合材料制備工藝改變,那麼復合材料力學性能與纖維長度的關系就有待於進一步研究。
2.短切纖維含量對復合材料的影響
復合材料均由10mm纖維增強不飽和聚酯樹脂的力學性能,當纖維含量達到0.3%時,短切纖維復合材料的彎曲強度、拉伸強度以及沖擊強度出現最大值,當含量小於0.3%時,復合材料的強度隨著纖維含量的增加而增加。主要原因是:纖維含量增加,即體積所佔比率增大,這時會有更多的纖維承擔基體傳遞的載荷,同時纖維所佔比率越大,復合材料斷口拔出的纖維數量也越多,試樣斷裂時所消耗的拔出功也多,因而復合材料的強度也相應提高,當百分含量大於0.3%時,復合材料的強度又降低,原因在於纖維體積含量高,基體所佔比例減少,復合材料成型時,基體間不能很好的粘接,基體傳遞載荷的作用減小,纖維也沒有起到增強的作用,因而復合材料的強度下降。
3.保持纖維長度和百分含量不變,稀釋劑對復合材料強度的影響
復合材料中纖維長度為10mm,百分含量為0.3%時。稀釋劑的加入對復合材料的拉伸強度沒有明顯影響,但是當稀釋劑百分含量增大時,復合材料彎曲強度有所下降,原因是稀釋劑甲基丙烯酸甲酯加入後,使不飽和聚酯樹脂固化後的網狀結構疏鬆,導致彎曲強度下降,而甲基丙烯酸屬於極性分子,自
身也參加了聚合,所以稀釋劑的加入對復合材料的拉伸強度和沖擊強度沒有明顯的影響。
4.此外還需考慮界面的影響,纖維本身性能的影響,基體材料的影響、基體纖維的受力分配,加工時的熱膨脹系數、材料的能量耗散機制。單從界面講就包括界面結合強度、界面熱物理相容性、界面熱化學相容性。
太多了,不過這中材料本身性能就不好,研究那麼多意義不大啊,呵呵。
打字很辛苦,記得給分呀O(∩_∩)O~
『伍』 碳纖維復合材料的應用有哪些
碳纖維復來合材料的應用領域:
1. 航空航源天,飛機的外殼和內部裝備都可以用碳纖維來完成,同等強度,輕於合金,省燃料。
2. 風力發電,發電機的葉片由碳纖維+玻纖製作,電力環保,未來能源的方向之一。
3. 體育市場,高爾夫球桿身、網羽球拍、登山杖、自行車、滑雪板、溜冰鞋、釣竿、潛水氣瓶等等高檔產品都由碳纖維製作。
4. 汽車配件,外殼、車架、空氣動力學配件、座椅、內飾甚至輪轂都可以由碳纖維製作,同樣屬於高端市場。
5. 建築加固,碳纖維短切絲可以用於混凝土內,加強加固的作用
6. 流行市場,由於碳纖維可以製作出高檔感的外觀,在鞋底、袖扣、皮帶扣、高檔煙酒包裝、電子產品外殼等領域也被青睞,但用量少,都為高檔產品。
7. 音樂領域,提琴、吉他、笛、等樂器以及音箱由碳纖維製作的效果非常令人驚嘆。
8. 其他: 頭盔、滑鼠墊、眼鏡架、三腳架、手錶等領域亦有應用。
『陸』 短切纖維的用途
為改善瀝青路面的質量,延長路面的使用壽命,探討玄武岩短切纖維在增強瀝青混合料路內用性能方面容的適用性,選用AC-13C型級配,通過高溫穩定性、水穩定性、低溫性能、疲勞性能,對比研究玄武岩短切纖維改性瀝青混合料的路用性能。試驗結果表明:玄武岩短切纖維瀝青混合料各項路用性能均能滿足規格的要求。摻加玄武岩短切纖維可提高瀝青混合料的高溫性能(動穩定度為1 428次/mm),顯著提高低溫抗裂性能(彎曲破壞應變為3 478με),疲勞性能提高2倍以上。玄武岩短切纖維可作為改善瀝青路面路用性能的改性劑應用於公路建設中。
『柒』 碳纖維復合材料有哪些重點應用領域
復合材料的用量已成為衡量軍用裝備先進性的重要標志。
復合材料的興起豐富了現代材料家族。尤其是具備高強度、高模量、低比重碳纖維增強復合材料的出現,使其成為各類軍民裝備重要的候選材料之一。
美國國防部在2025年國防材料發展預測中提到,只有復合材料能夠將強度、模量和耐高溫的指標在現有基礎上同時提高25%以上。
正是如此,復合材料正成為航空以及國防裝備的關鍵材料。
一、航空航天領域
滑雪板
用碳纖維增強復合材料製造的滑雪板,其特點是剛性大,耐摩擦,在轉彎、斜坡和越野賽中腳底用力較小。用CFRF製造的滑雪杖在運動界也享有盛名。其特點是剛性大、重量輕,一般在150克左右。
『捌』 短切碳纖維的應用
碳纖維具有普通紡織品的柔軟性,可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外,一般不單獨使用,多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中,構成復合材料。碳纖維增強的復合材料可用作飛機結構材料、電磁屏蔽除電材料、人工韌帶等身體代用材料以及用於製造火箭外殼、機動船、工業機器人、汽車板簧和驅動軸等。
1994年至2002年左右,隨著從短纖碳纖維到長纖碳纖維的學術研究,使用碳纖維製作發熱材料的技術和產品也逐漸進入軍用和民用領域。現在國內已經有使用長纖碳纖維製作國家電網電纜的使用案例多處。同時,碳纖維發熱產品,碳纖維採暖產品,碳纖維遠紅外理療產品也越來越多的走入尋常百姓家庭。
主要技術指標: 碳含量: 95% 拉伸強度: 3500MPa 拉伸模量: 228GPa 密度: 1.75g/cm3 電阻率: 1.0-1.6Ωcm 纖維直徑: 7μm 截面形狀: 圓 形 堆積密度: 0.4g/cm3 標准長度: 1mm-100mm 含樹脂型/不含樹脂型
『玖』 短切玻璃纖維只要應用在什麼地方
玻璃纖維短切紗大體分,無鹼玻纖短切紗,主要用在汽車剎車片,樹脂井蓋,塑料製品,玻璃鋼等恩增強!中鹼玻璃纖維短切紗,主要用在石棉瓦,玻璃鋼天花板等的增強!耐鹼玻纖短切紗用在混凝土增強!
『拾』 短切纖維增強復合材料怎麼做結構分析呢
馬弗爐培燒可得知纖維含量,掃描電鏡看微觀結合情況。