植物纖維在復合材料上的應用
① 蘆葦纖維復合材料都應用在什麼地方
蘆葦纖維產自天然植物蘆葦,由於自然界天然產品本身在質量上所具有的多樣專性、屬高分散性、強度較低等原因,蘆葦纖維在復合材料增強材料領域內屬於低強度、低可靠性產品類別。
由於蘆葦纖維的上述特性,不可能將其用於承載較大荷載的結構件的製造,目前國內較普遍的用途是:採用蘆葦纖維增強木屑等材料,製作密度板,用於中低檔傢具、建築裝飾板等用途。
② 碳纖維增強樹脂復合材料應用在哪些領域
總結碳纖維復合材料的現實應用有以下幾個方面: (1)宇航工業用作導彈防熱及結構材料如火箭噴管、鼻錐、大面積防熱層;衛星構架、天線、太陽能翼片底板、衛星-火箭結合部件;太空梭機頭,機翼前緣和艙門等製件;哈勃太空望遠鏡的測量構架,太陽能電池板和無線電天線。 (2)航空工業用作主承力結構材料,如主翼、尾翼和機體;次承力構件,如方向舵、起落架、副翼、擾流板、發動機艙、整流罩及座板等,此外還有C/C剎車片。 (3)交通運輸用作汽車傳動軸、板簧、構架和剎車片等製件;船舶和海洋工程用作製造漁船、魚雷快艇、快艇和巡邏艇,以及賽艇的桅桿、航桿、殼體及劃水漿;海底電纜、潛水艇、雷達罩、深海油田的升降器和管道。 (4)運動器材用作網球、羽毛球和壁球拍及桿、棒球、曲棍球和高爾夫球桿、自行車、賽艇、釣桿、滑雪板、雪車等。 (5)土木建築幕牆、嵌板、間隔壁板、橋梁、架設跨度大的管線、海水和水輪結構的增強筋、地板、窗框、管道、海洋浮桿、面狀發熱嵌板、抗震救災用補強材料。 (6)其它工業化工用的防腐泵、閥、槽、罐;催化劑,吸附劑和密封製品等。生體和醫療器材如人造骨骼、牙齒、韌帶、X光機的床板和膠卷盒。 編織機用的劍竿頭和劍竿防靜電刷。
③ 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。
(3)植物纖維在復合材料上的應用擴展閱讀
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。
④ 復合材料的應用
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、比剛度高,可用於製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。
(4)植物纖維在復合材料上的應用擴展閱讀:
復合材料需滿足以下條件:
1、復合材料必須是人造的,是人們根據需要設計製造的材料。
2、復合材料必須由兩種或兩種以上化學、物理性質不同的材料組分,以所設計的形式、比例、分布組合而成,各組分之間有明顯的界面存在。
3、它具有結構可設計性,可進行復合結構設計。
4、復合材料不僅保持各組分材料性能的優點,而且通過各組分性能的互補和關聯可以獲得單一組成材料所不能達到的綜合性能。
⑤ 應用復合材料的例子
復合材料是一種混合物。復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結構特點又分為:①纖維復合材料。將各種纖維增強體置於基體材料內復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。②夾層復合材料。由性質不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。③細粒復合材料。將硬質細粒均勻分布於基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。④混雜復合材料。由兩種或兩種以上增強相材料混雜於一種基體相材料中構成。與普通單增強相復合材料比,其沖擊強度、疲勞強度和斷裂韌性顯著提高,並具有特殊的熱膨脹性能。分為層內混雜、層間混雜、夾芯混雜、層內/層間混雜和超混雜復合材料
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、比剛度高,可用於製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。
⑥ 碳纖維在復合材料中應用很廣泛,具體都在哪些方面有應用
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
纖維增強復合材料在飛機上的應用最早可以追溯到30年前,美國海軍F-14和空軍F-15戰斗機尾翼部分採用硼纖維環氧樹脂材料。在這之後,人們發現了碳纖維復合材料的優異性能,開始逐漸應用在軍隊及運輸機上。
碳纖維復合材料首次被應用在飛機上,主要是一些二級結構,包括整流罩、控制儀表盤和小的機艙門。但隨著工藝技術的進步,碳纖維復合材料也逐漸被用於機翼、機身等其它部分。
航天工業之所以選擇使用碳纖維復合材料,不僅是因為這種材料能夠減輕機身重量,同時其具備耐腐蝕、抗疲勞等優良特性。但是與傳統金屬材料相比,碳纖維復合材料由於成本過高仍然未被廣泛應用。
二、汽車工業
碳纖維復合材料的材料性能及發展趨勢順應了汽車工業輕量化的發展需求,特別是隨著新能源汽車的發展,碳纖維復合材料在汽車上將得到越來越廣泛的應用。
鑒於碳纖維復合材料具備的優異性能,目前已經逐漸開始被應用到國外汽車內外飾、底盤以及電器元件當中。
未來,碳纖維復合材料以及熱塑性復合材料等在汽車工業上的應用將替代傳統的金屬零部件。
三、海洋船舶
上世紀40年代,美國海軍首次將碳纖維復合材料用於船舶建造。得益於它在海水環境中表現出的優異性能,在海洋船舶中的應用非常廣泛。
復合材料優異舒適性的設計理念和無縫船體的優勢進一步推動了各種復合材料船舶的開發。
近年來,碳纖維復合材料在船隻上的使用不斷增加,主要包括船殼、地板、甲板、艙壁,以及管道系統、油箱等上層建築。
碳纖維復合材料的應用不僅降低了製造和維修成本,改善外觀,還可以減輕噸位,提高安全性。
四、風力發電
在風力發電領域,復合材料是製造風力發電葉片及其它重要結構部件的主要材料,葉片90%以上重量由復合材料組成,能夠滿足開發大型化、輕量化、高性能、低成本的發電葉片的要求。
隨著大絲束碳纖維的廣泛應用,碳纖維價格的不斷降低,碳纖維在大型葉片中的應用已成為一種趨勢。
未來風力發電葉片製造中,碳纖維代替部分玻璃纖維應用於葉片、且用量逐步增加是高性能碳纖維復合材料發展的必然結果。
體育用品
目前,碳纖維增強復合材料在體育器材領域已形成了較大的市場。
隨著體育運動對運動器材越來越苛刻的要求,將碳纖維增強復合材料運用到體育用品中來是21世紀體育器材的一大趨勢。
⑦ 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。
⑧ 植物纖維是什麼材料 有機高分子材料還是復合材料還是都是
是天然有機高分子材料,不是復合材料。復合材料是由基體和增強體組成的人工合成的,而纖維是由小分子的糖縮合成的天然有機高分子材料。 就是這樣。
⑨ 復合材料在以後有哪些用途
復合材料在今後應用上十分有前景,它主要生產的是復合型的材料不同於其他材料,它具有耐高溫,耐抗性,等等,它綜合了其他材料的特性。在今後的應用上,它主要用在玻璃鋼,機翼。鋁合金等等
⑩ 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。