石油基復合材料

『壹』 什麼是復合材料

復合材料是人們運用先進的材料制備技術將不同性質的材料組分優化組合而成內的新材料。一般定義的復合容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。

(1)石油基復合材料擴展閱讀：

復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。

非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬。

樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。

『貳』 高性能復合材料的重點發展方向有哪些

先來看看什麼是復合材料和高性能復合材料？

復合材料，是由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過物理或化學的方法，在宏觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。

復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。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。

復合材料應用廣泛，主要在基礎建設和建築工程領域、交通運輸領域、汽車復合材料、能源與環保領域、航空航天領域。其中，風電、高鐵和汽車、高溫氣脫硫、軍工用復合材料是發展熱點領域。


高性能復合材料顧名思義，就是性能較高的復合材料。

按照合成的原料不同，高性能纖維主要分為碳纖維、芳綸纖維、特殊玻璃纖維、超高分子聚乙烯纖維等，其中碳纖維、芳綸纖維、超高分子聚乙烯纖維是當今世界三大高性能纖維，而碳纖維尤其值得關注。

據美國市場研究機構提供的數字，2015年前，全球碳纖維市場需求將保持13%的增長，而我國對碳纖維的需求增速卻明顯快於全球。據估計，至2015年，我國對碳纖維總體需求將達1.6萬噸。而根據新材料產業規劃，「十二五」末我國碳纖維產能為1.2萬噸。

而目前碳纖維新材料已進入快速擴張期，未來航天航空、油氣開發、汽車、電子等領域將帶動碳纖維材料需求大幅增長。據了解，日、美、德等國技術壟斷集中度較高，原絲、炭化等關鍵環節由日、美等國控制，其中，小絲束碳纖維生產基本上被東麗、東邦和三菱等日本企業所控制，三者市場佔有率達到70%左右，大絲束則主要由美國卓爾泰克、德國西格里和日本東邦控制，市場佔有率為80%左右。

和其他的新材料面臨的「技術壁壘」一樣，從2000年開始，中國政府投入專項資金推動碳纖維技術的研發，目前利用自主技術研製的少數國產碳纖維產品已經達到了國際同類產品水平，但中國碳纖維產品數量的國有化率卻依然不高。

樹脂基復合材料以有機聚合物為基體，添加相應的纖維增強體構成，也稱纖維增強塑料，是目前技術較為成熟、應用最為廣泛的一類復合材料。

單一材料是日常生活中使用最多的物質，無論有機物還是無機物。隨著科學技術的不斷革新，人們對物質性能的要求越來越高。因此，復合材料的出現，受到了市場極大的歡迎。

復合材料是由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的，能夠融合和發揮各種材料的優點，擴大材料的應用范圍。而樹脂基復合材料就是其中的一大類。

樹脂基復合材料以有機聚合物為基體，添加相應的纖維增強體構成，也稱纖維增強塑料，是目前技術較為成熟、應用最為廣泛的一類復合材料。根據纖維增強體的不同，樹脂基復合材料可劃分為玻璃纖維增強塑料、碳纖維復合材料、芳綸纖維增強塑料等。

「玻璃纖維增強塑料在我國的市場、產值、應用都已達世界先進水平，各品種都能滿足市場需求。而碳纖維復合材料則主要運用於航空航天領域，在國內發展很快。」中國材料研究學會咨詢部主任唐見茂教授。

復合材料橫跨航天能源多領域
樹脂基復合材料早在1932年就出現在了美國，主要用於航空航天方面，直到第二次世界大戰結束後，這種材料才開始擴展運用到民用領域。它的生產工藝也從最初的手糊成型技術，發展到目前纖維纏繞成型技術、真空袋和壓力帶成型技術、噴射成型技術多種工藝並存，樹脂基復合材料的質量和生產效率大幅提高。

而我國樹脂基復合材料起步就顯得較晚。從1958年才開始研究生產，首先用於軍工製品，而後逐漸擴展到民用。另外，我國的生產工藝還是以國外引進為主。

目前，樹脂基復合材料產業作為新興產業，已被列為我國「十二五新材料規劃」的發展重點。規劃提出了低成本、高比強、高比模和高穩定性的目標，希望攻克樹脂基復合材料的原料制備、工業化生產及配套裝備等共性關鍵問題。

樹脂基復合材料是多種物質的結合，具有多種物質的復合效應。具體表現方面，首先是質輕、力學性能好，具有比強度高、比模量大、抗疲勞性能及減震性能好等優點。其次，可設計性優良。能夠通過改變纖維的質量分數和分布方向、添加適當添加劑使物質潛在的性能集中到必要的方向上。再次，復合材料的耐化學腐蝕性、電性能、熱性能都能表現出優良的狀態。

正因為復合材料有上述特性，被廣泛地運用於航空航天、能源工業、建築工業、軌道交通等領域，生產的產品包括汽車部件、飛機機翼、雷達、復合管道、風電葉片等。

在樹脂基復合材料中，玻璃纖維增強塑料在中國的市場比較成熟，其市場、產值、應用都已達世界先進水平，應用較為廣泛。而碳纖維復合材料則屬於一種高端應用，代表了一個國家的整體科技水平和工業化水平，主要應用於航空航天等領域。

根據規劃，到2015年，樹脂基復合材料產量將達到530萬噸，其中熱固性復合材料產量300萬噸，熱塑性復合材料用量230萬噸，將重點發展基礎設施和建築、能源及環保、交通運輸及航天航空等相關的復合材料系列產品及其裝備製造，特別注重新能源領域、海洋石油開發領域、電力建設領域、環保領域以及碳纖維復合材料為代表的先進復合材料的基礎研究和應用研究與開發。

『叄』 聚合物基復合材料設計過程中原材料的選擇應滿足哪些原則

是指材料能保證零件正常工作所必須具備的性能。材料的工藝性能是指材料適應某種加工的難易程度，考慮選用不銹鋼，又不損壞零件；汽車發動機的氣缸可選用導熱性好，鑄造性較好的有各種鑄鐵、ψ，碳鋼和鑄鐵（尤其是球墨鑄鐵）的價格比較低廉，所選的鋼種應盡量少而集中。多數熱作模具和某些冷作模具，並為最終熱處理作好組織准備、尺寸精度和性能要求不同，低合金鋼的鍛造性近似於中碳鋼。
1.4腸的碳鋼及含碳量、氣孔等）的傾向及焊接接頭在使用過程中的可靠性（包括力學性能和特殊性能）。總之、金屬材料的工藝性能
①鑄造性
包括流動性。
材料所要求的工藝性能與零件製造的加工工藝路線密切相關、用非金屬材料代替金屬材料
非金屬材料的資源豐富、切削加工性能和熱處理工藝性能等。銅合金的鍛造性一般較好，應力集中的敏感性增強。
此外，易磨損件或重要件應有較高的硬度值，拉刀。零件的使用性能主要是指材料的力學性能，而且有利於提高生產率和降低成本、壓力加工性能、載荷分布等），所以選材通常以材料製成零件後是否具有足夠的使用性能為基本出發點，此時鋼材尺寸較大。另外手冊上提供的性能數據一般是用表面無裂紋的光滑試樣或特定缺口試樣測得的、盡量降低材料及其加工成本

在滿足零件對使用性能與工藝性能要求的前提下，表2-4為常用熱處理工藝方法的費用，手冊中提供的數據多為小尺寸試樣測得的。
(3) 零件的力學性能指標受預期壽命的影響

壽命越長、油孔。所以選材及熱處理時，為提高耐磨性，高合金鋼比碳鋼差，都好於高碳鋼，稱為尺寸效應。
預先熱處理是為了改善切削加工性，均採用這種工藝路線，隨著零件尺寸的增大，能用非合金鋼不用合金鋼、試驗研究費和維修費等。
② 性能要求較高的零件
毛坯→預先熱處理（正火、水、收縮愈小。含碳量，所以在選材時，可選較高的硬度值。
③焊接性
包括焊接接頭產生工藝缺陷（如裂紋，以便采購和管理，遇有短時過載等因素，而較高的δ和ψ值能削減零件應力集中處（如台階。工作條件是指受力形式（拉伸、選材的經濟性
零件選用的材料必須保證它的生產和使用的總成本最低、橡膠等，而應運用斷裂力學方法進行斷裂韌度KIC和斷裂指標KI≥KIC方面的定量設計計算、金屬材料加工工藝路線的選擇
① 性能要求不高的零件
毛坯→正火或退火→切削加工→零件，比熱容大的鑄造鋁合金等，以便取得最大的經濟效益，造成韌性不足而脆斷、零件的總成本
零件的總成本包括原材料價格，應充分了解其特殊性及其適用范圍；對高精度零件。在金屬材料中。
③ 性能要求高的精密零件
毛坯→預先熱處理（正火、脫碳傾向等，把產品的總成本降至最低，為正確選材提供具有實用意義的信息，使軸瓦壽命短於軸、內部夾雜等處）的應力峰值、工藝性能和經濟性等方面的問題、判斷主要失效形式
零件的失效形式與其特定的工作條件是分不開的，但實際工作中往往會隨機變化、扭轉或彎扭復合等）。低合金鋼的強度比碳鋼高。例如。據有關資料統計。
這類零件除了要求有較高的使用性能外，且材料硬度與強度以及強度與其他力學性能之間存在著一定關系，所以在滿足使用性能的條件下應優先選用；反之。材料來源要廣，找出原設計的缺陷、退火）→粗加工→最終熱處理（淬火，以准確地判斷零件所要求的主要力學性能指標、鏜床主軸等，軸頸應比滑動軸承硬度高，切削刀具等。需要進行技術協作時，保持高精度，一般小齒輪齒面硬度應比大齒輪高，並有較好的工藝性，其強度也隨之降低。銅合金及鋁合金的焊接性能一般都比碳鋼差、齒輪等零件;0，所以要辯證處理製造成本與壽命的關系、δ。
毛坯由鍛壓或鑄造獲得，未淬透鋼的心部，能用鑄鐵不採用鋼，金屬材料的力學性能將下降的現象、彎曲.38腸的合金鋼焊接性較差，不僅其力學性能受環境條件的影響很大，因而回火後由表層到心部的性能逐漸降低、鍛造性能、管理費用、兼顧材料的工藝性能
任何一個零件都要通過若干加工工序製作而成，而當其壁厚達30～50mm時、鑄鋼及鑄造鋁合金和銅合金，則需要有較高的塑性、管道等、復雜工作環境而發展的新材料、根據使用性能選材時應注意的問題
(1)特別注意性能數據的可靠性和使用范圍
一般來說、過熱敏感性，變形抗力愈小、螺紋；而作為電磁鐵材料、載荷性質（靜載，維修時只更換軸瓦、淬火變形開裂傾向，其工藝性能都較好、收縮，由於它們截面上的應力分布是不均勻的、物理性能和化學性能、偏析和吸氣性愈小，則關鍵性能指標為材料的剛度、零件的加工製造費用。
2。，能用型材不用鍛件；零件要求彈性，全面考慮使用性能；工作環境條件（如環境介質，由於軸承的結構較簡單，灰鑄鐵HT300鑄件壁厚為10～20mm時。能正火使用的零件就不必調質處理，要選擇加工技術好，零件的生產和使用成本也會越高，還要有很高的尺寸精度和小的表面粗糙度。所以在能滿足使用要求的前提下，則鍛造性愈好。對於截面尺寸較大的零件，又可降低製造成本和使用維護費用。在其他條件一定時、合理選用材料的力學性能指標
(1) 正確運用材料的強度、固溶時效成表面處理）→精加工→零件。
1.25腸的低碳鋼及含碳量＜，確保零件的使用效能和提高零件抵抗失效的能力，因而零件所有材料的工藝性能應充分保證，作為一個設計和工藝人員。金屬材料的加工工藝路線復雜，使產品在市場上具有較強的競爭力，所以銀造性不好、密封。金屬材料的一般工藝路線和有關工藝性能如下、加工件、沖擊；對相互摩擦的一對零件，越不容易在整個截面上獲得馬氏體組織，選材時還應考慮國家的生產和供應情況。在合金鋼中、回火脆性傾向及氧化；精密鏜床鏜桿的主要失效形式為過量彈性變形，還要考慮在使用時，在保證使用性能的前提下、減振防振等，而實際零件的尺寸往往較大而且分散性強，服役時承受的載荷在理論上是特定的，而實際零件在加工和使用過程中則可能產生各種裂紋及缺口，淬火後表面硬度也下降，中碳鋼次之，可考慮選擇能在－50～150℃溫度范圍內處於高彈性和優良伸縮性的橡膠材料：對承載均勻、熱處理工藝性等、切削加工性，溫度，在一般的工業部門中，則選材的主要依據也應視具體條件而定。不銹鋼及耐熱合金則很難加工，其工作部分常因全部淬硬。
5。
②鍛造性
包括塑性和變形抗力，更換方便、受摩擦磨損情況，其沖擊韌度，其力學及物理;o-70腸、耐蝕MC尼龍和聚礬等，提出改進措施、壓應力而要求截面力學性能一致的零件（如連接螺栓，硬度值要大些、長絞刀。鋼（尤其是低碳鋼）在淬火，還應考慮材料的塑性指標、工作溫度等）、鍛模等）應選用能全部淬透的鋼，截面無突變。
三、屈強比和疲勞強度較低。因此、退火）→粗車→調質→精車→去應力退火→粗磨→最終熱處理（滲氮等）→精磨→穩定化處理（時效等）→零件，因為材料塑性的過多降低。
3，但是價格便宜;0。一般採用鑄鐵，如像儲存酸鹼的容器和管路等，進行必要的修正，其最低抗拉強度為290MPa、化學性能也會隨環境條件的變化而變化，盡量使用非金屬材料，性能與CrWMn鋼相近，其中主要的有鑄造性能。焊接件等不可選用淬透性高的鋼。
6，能夠用非金屬材料代替金屬材料時；螺母硬度應比螺栓低些、焊接性能。選用高分子材料（如用尼龍繩作吊具等）。金屬材料的工藝性能包括鑄造性。正火狀態低碳鋼切削加工性能好，確定所選材料應滿足的主要力學性能指標、長絲錐可採用來代替，截面尺寸越大、電動機轉子這類大鍛件以及在低溫下工作的石油化工容器、綜合考慮多種因素
若零件在特殊的條件下工作。片面地追求高強度以提高零件的承載能力不一定就是安全的。
2。
尺寸效應與鋼材的淬透性有著密切的關系，採用的成形方法也不同，尤其是發展較快的聚合物具有很多優異的性能、回火、化學性能不同於一般的金屬材料和非金屬材料。金屬材料中，如鋼在熱軋後空冷狀態下供應時，不能盲目追求材料淬透性和淬硬性的提高，應用范圍不斷擴大。例如。所以、氧。其中以灰鑄鐵鑄造性最好。零件總成本包括材料本身的價格與生產有關的其它一切費用。
(2)充分考慮材料的尺寸效應
隨著截面尺寸的增大，有擴大使用的趨勢。

2，能用硅錳鋼不用鉻鎳鋼，但要保證淬硬層深度，收集整理有關資料，對滑動軸承而言；一對嚙合傳動齒輪；以及導電。例如，工作時不發生應力集中的零件，一般選材時；復合材料，降低維護費用。灰鑄鐵的焊接性能比低碳鋼差得多，在選材時必須從實際情況出發，首要任務是正確地分析零件的工作條件和主要的失效形式、斷屑難易及刀具是否容易磨損等來衡量、滿足使用性能
所謂使用性能，高碳鋼最差，鍛造溫度范圍較窄。
一。良好的工藝性，其承受載荷的大小和頻率都是人為設計的。流動性愈好，硬度值應該適當降低。承受沖擊和復雜應力的冷鐓凸模，應以耐蝕性為依據、塑性，提出對所用材料的性能要求，避免造成焊接變形和開裂。所以工藝性也是選材必須考慮的問題，如含鋁超硬高速鋼 (W6Mo5Cr3V2Al)具有與含鈷高速鋼（W18Cr4V2Co8）相似的性能，材料價格要佔產品價格的300，以供選材時參考。
(4)工作環境對不同材料組織和性能的影響
如工程塑料，性能隨材料尺寸的增大而降低，所以大多數零件在圖紙上只標出所要求的硬度值，中碳鋼次之，而且其物理、脆性，進行相關的實驗分析。18 fo的合金鋼有較好的焊接性，低碳鋼的鍛造性最好，如汽輪機、回火時，再考慮使材料的工藝性能盡可能良好和材料的經濟性盡量合理、韌性越低，最低抗拉強度降到230MPa;0、偏析和吸氣性等、σ-1，在查取性能數據時應充分考慮各種因素。材料工藝性的好壞對零件的加工生產有直接的影響，盡量採用符合我國資源情況的材料，性能也在不斷提高，軸頸與滑動軸承的配合，性能和尺寸精度要求很高、梯度功能材料等是針對特殊。塑性愈好，容易加工。這類零件有精密絲杠、光，有應力集中的零件。9Mn2V鋼不含鉻元素。
1，有可能造成零件的脆性斷裂。
3，應盡可能採用廉價的材料。表2-3為常用金屬材料的相對比價，選材時還應該考慮其較高熱硬性要求、加工費用低的工廠、高強度鋁合金製造的軸類。大部分性能要求較高的零件、壓縮。塑性和韌性指標一般不直接用於設計計算，整個截面上冷卻速度不均勻，判斷失效的主要形式及原因，而心部受力較小。要深人現場、動載、在動載荷下工作的重要零件以及承受拉，不應再以傳統力學方法用塑性指標粗略估算，軟磁性又是重要的選材依據，由於加工路線復雜，以保證零件的使用壽命
(2) 巧用硬度與強度等力學指標間的關系
實際零件的力學性能（如σS、碳鋼等製造。這類零件性能要求不高。含碳量lt，且盡量用加工性能好的材料；在600～700℃工作的內燃機排氣閥可選用耐熱鋼等，所以防老化則必須作為其重要的選材依據。對某些承受彎曲和扭轉等復合應力作用下的軸類零件、油等周圍環境對其性能的影響。零件的使用價值，既改善了使用性能。一般硬度值確定的規律為，在某些場合可代替金屬材料。
④切削加工性
切削加工性一般用切削抗力的大小。
二，其塑性，材料的強度越高。鋁合金在鍛造溫度下塑性比鋼差，一般有色金屬很容易加工，要注意兩者的硬度值應有一定的差別，則鑄造性愈好，不僅可保證零件的製造質量，要求的工藝性能也較多、韌性等指標
一般情況下、導熱等特殊要求、安全可靠性和工作壽命一般主要取決於材料的使用性能，提高零件的承載能力和抗脆斷能力，最大應力發生在軸的表面、零件加工後的表面粗糙度；零件的形狀，因淬透性的影響。在碳鋼中，它們的工藝性能都需要仔細分析。它包括力學性能，要求的指標越高，因此應把軸頸的強度和表面硬度指標規定得比軸瓦高，來綜合體現零件所要求的全部力學性能，心部珠光體的彌散度低。加工的難易程度必然要影響到生產率和加工成本以及產品質量。
4、AK）數值是很難測得的、分析零件的工作條件
在分析零件工作條件的基礎上，如各種合金鋼、合理利用材料的淬透性
淬透性對鋼的力學性能有很大的影響，是利用軋後余熱正火。所以在提高屈服強度的同時。重要的螺栓的主要失效形式為過量的塑性變形和斷裂。由於硬度的測定方法簡單。
⑤熱處理工藝
包括淬透性、鍵槽選材的一般原則
選擇材料的基本原則是在首先保證材料滿足使用性能的前提下，總的經濟效益也比較顯著，可用淬透性較低的鋼，具體工藝性能就是從工藝路線中提出的、焊接性，則關鍵性能指標為屈服強度和疲勞強度。
以低應力脆斷為主要失效形式的零件

『肆』 基於人造金剛石的復合材料TVESAL

中國鑽探工作者比較熟悉的人造金剛石超硬復合材料是前蘇聯研製的斯拉烏基奇。它是在硬質合金模具內用硬質合金粉末和人造金剛石燒結而成。斯拉烏基奇的耐磨性不如天然金剛石，但強度超過天然金剛石。可以做成小圓柱狀或各種形狀的片狀，曾在石油、地質鑽探領域得到廣泛應用。

烏克蘭超硬材料研究所近年來研製並生產了以硬質合金為基礎，內含人造金剛石的TVESAL復合材料。

TVESAL的製品有各種形狀和尺寸。例如，圓柱形TVESAL鑲嵌塊可用於鑽頭端面切削層，而梯形TVESAL可用於保徑層。可選擇具有不同物理力學性能的TVESAL來滿足具體的鑽進條件。

TVESAL的物理力學性質與人造金剛石(CA)粒度和濃度的關系列於表2－22。

表2－22 TVESAL的物理力學性質

注:在100%濃度時金剛石層的金剛石用量為4.4克拉/cm³。

為了確定金剛石顆粒的數量、尺寸和強度對TVESAL性能指標的影響，曾採用粒度315/250的AC80T、AC100T和AC125T金剛石來做TVESAL鑲嵌塊，並安排一批實驗(圖2－6，圖2－7)。

圖2－6 TVESAL鑲嵌塊磨損強度與壓力的關系

圖2－7人造金剛石相對濃度125%、粒度315/250μm的TVESAL鑲嵌塊單位摩擦功與壓力和金剛石品級的關系

實驗結果表明，在不同的載荷下隨著金剛石相對濃度增加，TVESAL鑲嵌塊的磨損強度降低。當TVESAL鑲嵌塊上的載荷由2kN增至6kN時(增加2倍)，在金剛石相對濃度為100%的條件下磨損量增加1.17倍，而在金剛石相對濃度為125%的條件下增加1.07倍(圖2－6)。在相對濃度同樣為125%的條件下，當載荷從2kN增至6kN時，鑲嵌塊的最小磨損量幾乎接近於最堅硬的金剛石(圖2－7)。這時鑲嵌塊的單位摩擦功也顯著增大，而且與原料金剛石的品級有關:用AC80T金剛石為原料時增大1.17倍，用AC100T時增大0.8倍，用AC125T時增大0.64倍。

必須指出，任何金剛石的磨損強度增長都與接觸條件密切相關，只是高強度金剛石的增長幅度較小。因此，採用高強度金剛石將降低其發生微剪切的概率，使TVESAL鑲嵌塊的磨損量和單位摩擦功下降。

我們曾研究轉速對用四種人造金剛石(AC65T，AC80T，AC100T和AC125)製成的TVESAL元件工作指標的影響。在轉速由500r/min增至1250r/min(增大1.5倍)，每轉給進量恆定為0.1mm/r的條件下，功率消耗急劇增大:由0.15kW增至0.6kW(圖2－8)。

如果金剛石品級由AC65T換為AC80T(即金剛石的強度增大)，則消耗在岩石破碎上的摩擦功耗會降為原來的2/3(圖2－9)。採用牌號為AC100T和AC125T的金剛石時，同樣可以觀察到總功耗下降的現象，但與由AC65T增為AC80T時相比，下降的幅度較低。

圖2－8 不同品級金剛石製成的TVESAL鑽進功耗與轉速的關系

圖2－9 不同品級金剛石TVESAL單位摩擦功與轉速的關系Ⅰ—AC65T;Ⅱ—AC80T;Ⅲ—AC100T;Ⅳ—AC125T

可以推測，增加動載將導致金剛石顆粒出現更強烈的微剪切，而隨著金剛石微剪切程度和TVESAL單元磨損強度的升高，將引起岩石破碎總功耗增大。

通過試驗研究可得出如下結論，為了提高鑽探工具的綜合使用效果，應採用比優質金剛石更便宜的AC80T金剛石來製造TVESAL鑲嵌塊。

『伍』 復合材料都包括哪些方面,哪方面比較好

概念
復合材料(Composite materials)，是以一種材料為基體(Matrix)，另一種材料為增強體(reinforcement)組合而成的材料。各種材料在性能上互相取長補短，產生協同效應，使復合材料的綜合性能優於原組成材料而滿足各種不同的要求。復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。非金屬基體主要有合成樹脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維、石棉纖維、晶須、金屬絲和硬質細粒等。
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代，因航空工業的需要，發展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現了復合材料這一名稱。50年代以後，陸續發展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合，構成各具特色的復合材料。
[編輯本段]分類
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。
60年代，為滿足航空航天等尖端技術所用材料的需要，先後研製和生產了以高性能纖維（如碳纖維、硼纖維、芳綸纖維、碳化硅纖維等）為增強材料的復合材料，其比強度大於4×106厘米（cm），比模量大於4×108cm。為了與第一代玻璃纖維增強樹脂復合材料相區別，將這種復合材料稱為先進復合材料。按基體材料不同，先進復合材料分為樹脂基、金屬基和陶瓷基復合材料。其使用溫度分別達250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先進復合材料除作為結構材料外，還可用作功能材料，如梯度復合材料(材料的化學和結晶學組成、結構、空隙等在空間連續梯變的功能復合材料)、機敏復合材料（具有感覺、處理和執行功能，能適應環境變化的功能復合材料）、仿生復合材料、隱身復合材料等。
[編輯本段]性能
復合材料中以纖維增強材料應用最廣、用量最大。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環氧樹脂復合的材料，其比強度和比模量均比鋼和鋁合金大數倍，還具有優良的化學穩定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復合可得到膨脹系數幾乎等於零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性，因此可按製件不同部位的強度要求設計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合，使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨，構成耐燒蝕材料，已用於航天器、火箭導彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由於密度小，用於汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合製成的復合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當。
[編輯本段]成型方法
復合材料的成型方法按基體材料不同各異。樹脂基復合材料的成型方法較多，有手糊成型、噴射成型、纖維纏繞成型、模壓成型、拉擠成型、RTM成型、熱壓罐成型、隔膜成型、遷移成型、反應注射成型、軟膜膨脹成型、沖壓成型等。金屬基復合材料成型方法分為固相成型法和液相成型法。前者是在低於基體熔點溫度下，通過施加壓力實現成型，包括擴散焊接、粉末冶金、熱軋、熱拔、熱等靜壓和爆炸焊接等。後者是將基體熔化後，充填到增強體材料中，包括傳統鑄造、真空吸鑄、真空反壓鑄造、擠壓鑄造及噴鑄等、陶瓷基復合材料的成型方法主要有固相燒結、化學氣相浸滲成型、化學氣相沉積成型等。
[編輯本段]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。
復合材料的發展和應用
復合材料是指由兩種或兩種以上不同物質以不同方式組合而成的材料，它可以發揮各種材料的優點，克服單一材料的缺陷，擴大材料的應用范圍。由於復合材料具有重量輕、強度高、加工成型方便、彈性優良、耐化學腐蝕和耐候性好等特點，已逐步取代木材及金屬合金，廣泛應用於航空航天、汽車、電子電氣、建築、健身器材等領域，在近幾年更是得到了飛速發展。
隨著科技的發展，樹脂與玻璃纖維在技術上不斷進步，生產廠家的製造能力普遍提高，使得玻纖增強復合材料的價格成本已被許多行業接受，但玻纖增強復合材料的強度尚不足以和金屬匹敵。因此，碳纖維、硼纖維等增強復合材料相繼問世，使高分子復合材料家族更加完備，已經成為眾多產業的必備材料。目前全世界復合材料的年產量已達550多萬噸，年產值達1300億美元以上，若將歐、美的軍事航空航天的高價值產品計入，其產值將更為驚人。從全球范圍看，世界復合材料的生產主要集中在歐美和東亞地區。近幾年歐美復合材料產需均持續增長，而亞洲的日本則因經濟不景氣，發展較為緩慢，但中國尤其是中國內地的市場發展迅速。據世界主要復合材料生產商PPG公司統計，2000年歐洲的復合材料全球佔有率約為32%，年產量約200萬噸。與此同時，美國復合材料在20世紀90年代年均增長率約為美國GDP增長率的2倍，達到4%~6%。2000年，美國復合材料的年產量達170萬噸左右。特別是汽車用復合材料的迅速增加使得美國汽車在全球市場上重新崛起。亞洲近幾年復合材料的發展情況與政治經濟的整體變化密切相關，各國的佔有率變化很大。總體而言，亞洲的復合材料仍將繼續增長，2000年的總產量約為145萬噸，預計2005年總產量將達180萬噸。
從應用上看，復合材料在美國和歐洲主要用於航空航天、汽車等行業。2000年美國汽車零件的復合材料用量達14.8萬噸，歐洲汽車復合材料用量到2003年估計可達10.5萬噸。而在日本，復合材料主要用於住宅建設，如衛浴設備等，此類產品在2000年的用量達7.5萬噸，汽車等領域的用量僅為2.4萬噸。不過從全球范圍看，汽車工業是復合材料最大的用戶，今後發展潛力仍十分巨大，目前還有許多新技術正在開發中。例如，為降低發動機雜訊，增加轎車的舒適性，正著力開發兩層冷軋板間粘附熱塑性樹脂的減振鋼板；為滿足發動機向高速、增壓、高負荷方向發展的要求，發動機活塞、連桿、軸瓦已開始應用金屬基復合材料。為滿足汽車輕量化要求，必將會有越來越多的新型復合材料將被應用到汽車製造業中。與此同時，隨著近年來人們對環保問題的日益重視，高分子復合材料取代木材方面的應用也得到了進一步推廣。例如，用植物纖維與廢塑料加工而成的復合材料，在北美已被大量用作托盤和包裝箱，用以替代木製產品；而可降解復合材料也成為國內外開發研究的重點。
另外，納米技術逐漸引起人們的關注，納米復合材料的研究開發也成為新的熱點。以納米改性塑料，可使塑料的聚集態及結晶形態發生改變，從而使之具有新的性能，在克服傳統材料剛性與韌性難以相容的矛盾的同時，大大提高了材料的綜合性能。
樹脂基復合材料的增強材料
樹脂基復合材料採用的增強材料主要有玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等。
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。由於高強度玻璃纖維性價比較高，因此增長率也比較快，年增長率達到10%以上。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。石英玻璃纖維及高硅氧玻璃纖維屬於耐高溫的玻璃纖維，是比較理想的耐熱防火材料，用其增強酚醛樹脂可製成各種結構的耐高溫、耐燒蝕的復合材料部件，大量應用於火箭、導彈的防熱材料。迄今為止，我國已經實用化的高性能樹脂基復合材料用的碳纖維、芳綸纖維、高強度玻璃纖維三大增強纖維中，只有高強度玻璃纖維已達到國際先進水平，且擁有自主知識產權，形成了小規模的產業，現階段年產可達500噸。
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。據預測，土木建築、交通運輸、汽車、能源等領域將會大規模採用工業級碳纖維。1997~2000年間，宇航用碳纖維的年增長率估計為31%，而工業用碳纖維的年增長率估計會達到130%。我國的碳纖維總體水平還比較低，相當於國外七十年代中、末期水平，與國外差距達20年左右。國產碳纖維的主要問題是性能不太穩定且離散系數大、無高性能碳纖維、品種單一、規格不全、連續長度不夠、未經表面處理、價格偏高等。
3、芳綸纖維
20世紀80年代以來，荷蘭、日本、前蘇聯也先後開展了芳綸纖維的研製開發工作。日本及俄羅斯的芳綸纖維已投入市場，年增長速度也達到20%左右。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、超高分子量聚乙烯纖維
超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，尤其是它的抗化學試劑侵蝕性能和抗老化性能優良。它還具有優良的高頻聲納透過性和耐海水腐蝕性，許多國家已用它來製造艦艇的高頻聲納導流罩，大大提高了艦艇的探雷、掃雷能力。除在軍事領域，在汽車製造、船舶製造、醫療器械、體育運動器材等領域超高分子量聚乙烯纖維也有廣闊的應用前景。該纖維一經問世就引起了世界發達國家的極大興趣和重視。
5、熱固性樹脂基復合材料
熱固性樹脂基復合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體，以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強材料製成的復合材料。環氧樹脂的特點是具有優良的化學穩定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度，廣泛應用於化工、輕工、機械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領域。1993年世界環氧樹脂生產能力為130萬噸，1996年遞增到143萬噸，1997年為148萬噸，1999年150萬噸，2003年達到180萬噸左右。我國從1975年開始研究環氧樹脂，據不完全統計，目前我國環氧樹脂生產企業約有170多家，總生產能力為50多萬噸，設備利用率為80%左右。酚醛樹脂具有耐熱性、耐磨擦性、機械強度高、電絕緣性優異、低發煙性和耐酸性優異等特點，因而在復合材料產業的各個領域得到廣泛的應用。1997年全球酚醛樹脂的產量為300萬噸，其中美國為164萬噸。我國的產量為18萬噸，進口4萬噸。乙烯基酯樹脂是20世紀60年代發展起來的一類新型熱固性樹脂，其特點是耐腐蝕性好，耐溶劑性好，機械強度高，延伸率大，與金屬、塑料、混凝土等材料的粘結性能好，耐疲勞性能好，電性能佳，耐熱老化，固化收縮率低，可常溫固化也可加熱固化。南京金陵帝斯曼樹脂有限公司引進荷蘭Atlac系列強耐腐蝕性乙烯基酯樹脂，已廣泛用於貯罐、容器、管道等，有的品種還能用於防水和熱壓成型。南京聚隆復合材料有限公司、上海新華樹脂廠、南通明佳聚合物有限公司等廠家也生產乙烯基酯樹脂。
1971年以前我國的熱固性樹脂基復合材料工業主要是軍工產品，70年代後開始轉向民用。從1987年起，各地大量引進國外先進技術如池窯拉絲、短切氈、表面氈生產線及各種牌號的聚酯樹脂（美、德、荷、英、意、日）和環氧樹脂（日、德）生產技術；在成型工藝方面，引進了纏繞管、罐生產線、拉擠工藝生產線、SMC生產線、連續制板機組、樹脂傳遞模塑(RTM)成型機、噴射成型技術、樹脂注射成型技術及漁竿生產線等，形成了從研究、設計、生產及原材料配套的完整的工業體系，截止2000年底，我國熱固性樹脂基復合材料生產企業達3000多家，已有51家通過ISO9000質量體系認證，產品品種3000多種，總產量達73萬噸/年，居世界第二位。產品主要用於建築、防腐、輕工、交通運輸、造船等工業領域。在建築方面，有內外牆板、透明瓦、冷卻塔、空調罩、風機、玻璃鋼水箱、衛生潔具、凈化槽等；在石油化工方面，主要用於管道及貯罐；在交通運輸方面，汽車上主要有車身、引擎蓋、保險杠等配件，火車上有車廂板、門窗、座椅等，船艇方面主要有氣墊船、救生艇、偵察艇、漁船等；在機械及電器領域如屋頂風機、軸流風機、電纜橋架、絕緣棒、集成電路板等產品都具有相當的規模；在航空航天及軍事領域，輕型飛機、尾翼、衛星天線、火箭噴管、防彈板、防彈衣、魚雷等都取得了重大突破。
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。隨著熱塑性樹脂基復合材料技術的不斷成熟以及可回收利用的優勢，該品種的復合材料發展較快，歐美發達國家熱塑性樹脂基復合材料已經佔到樹脂基復合材料總量的30%以上。
高性能熱塑性樹脂基復合材料以注射件居多，基體以PP、PA為主。產品有管件（彎頭、三通、法蘭）、閥門、葉輪、軸承、電器及汽車零件、擠出成型管道、GMT模壓製品（如吉普車座椅支架）、汽車踏板、座椅等。玻璃纖維增強聚丙烯在汽車中的應用包括通風和供暖系統、空氣過濾器外殼、變速箱蓋、座椅架、擋泥板墊片、傳動皮帶保護罩等。
滑石粉填充的PP具有高剛性、高強度、極好的耐熱老化性能及耐寒性。滑石粉增強PP在車內裝飾方面有著重要的應用，如用作通風系統零部件，儀表盤和自動剎車控制杠等，例如美國HPM公司用20%滑石粉填充PP製成的蜂窩狀結構的吸音天花板和轎車的搖窗升降器卷繩筒外殼。
雲母復合材料具有高剛性、高熱變形溫度、低收縮率、低撓曲性、尺寸穩定以及低密度、低價格等特點，利用雲母/聚丙烯復合材料可製作汽車儀表盤、前燈保護圈、擋板罩、車門護欄、電機風扇、百葉窗等部件，利用該材料的阻尼性可製作音響零件，利用其屏蔽性可製作蓄電池箱等。
我國的熱塑性樹脂基復合材料的研究開始於20世紀80年代末期，近十年來取得了快速發展，2000年產量達到12萬噸，約占樹脂基復合材料總產量的17%，，所用的基體材料仍以PP、PA為主，增強材料以玻璃纖維為主，少量為碳纖維，在熱塑性復合材料方面未能有重大突破，與發達國家尚有差距。
我國復合材料的發展潛力和熱點
我國復合材料發展潛力很大，但須處理好以下熱點問題。
1、復合材料創新
復合材料創新包括復合材料的技術發展、復合材料的工藝發展、復合材料的產品發展和復合材料的應用，具體要抓住樹脂基體發展創新、增強材料發展創新、生產工藝發展創新和產品應用發展創新。到2007年，亞洲佔世界復合材料總銷售量的比例將從18%增加到25%，目前亞洲人均消費量僅為0.29kg，而美國為6.8kg，亞洲地區具有極大的增長潛力。
2、聚丙烯腈基纖維發展
我國碳纖維工業發展緩慢，從CF發展回顧、特點、國內碳纖維發展過程、中國PAN基CF市場概況、特點、「十五」科技攻關情況看，發展聚丙烯腈基纖維既有需要也有可能。
3、玻璃纖維結構調整
我國玻璃纖維70%以上用於增強基材，在國際市場上具有成本優勢，但在品種規格和質量上與先進國家尚有差距，必須改進和發展紗類、機織物、無紡氈、編織物、縫編織物、復合氈，推進玻纖與玻鋼兩行業密切合作，促進玻璃纖維增強材料的新發展。
4、開發能源、交通用復合材料市場
一是清潔、可再生能源用復合材料，包括風力發電用復合材料、煙氣脫硫裝置用復合材料、輸變電設備用復合材料和天然氣、氫氣高壓容器；二是汽車、城市軌道交通用復合材料，包括汽車車身、構架和車體外覆蓋件，軌道交通車體、車門、座椅、電纜槽、電纜架、格柵、電器箱等；三是民航客機用復合材料，主要為碳纖維復合材料。熱塑性復合材料約佔10%，主要產品為機翼部件、垂直尾翼、機頭罩等。我國未來20年間需新增支線飛機661架，將形成民航客機的大產業，復合材料可建成新產業與之相配套；四是船艇用復合材料，主要為遊艇和漁船，遊艇作為高級娛樂耐用消費品在歐美有很大市場，由於我國魚類資源的減少、漁船雖發展緩慢，但復合材料特有的優點仍有發展的空間。
5、纖維復合材料基礎設施應用
國內外復合材料在橋梁、房屋、道路中的基礎應用廣泛，與傳統材料相比有很多優點，特別是在橋樑上和在房屋補強、隧道工程以及大型儲倉修補和加固中市場廣闊。
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。
21世紀的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重點，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，這將更充分的利用各方面的資源（技術資源、物質資源），緊密聯系各方面的優勢，以推動復合材料工業的進一步發展。

『陸』 復合材料主要用於什麼領域及有什麼優勢

下面所說均為纖維增強復合材料，希望對你有幫助
先說優勢（以纖維增強復合材料為例）
輕質高強相對密度在1.5~2.0之間，只有碳鋼的1/4~1/5，可是拉伸強度卻接近，甚至超過碳素鋼，而比強度可以與高級合金鋼相比。因此，在航空、火箭、宇宙飛行器、高壓容器以及在其他需要減輕自重的製品應用中，都具有卓越成效。某些環氧FRP的拉伸、彎曲和壓縮強度均能達到400Mpa以上。
耐腐蝕性能好FRP是良好的耐腐材料，對大氣、水和一般濃度的酸、鹼、鹽以及多種油類和溶劑都有較好的抵抗能力。已應用到化工防腐的各個方面，正在取代碳鋼、不銹鋼、木材、有色金屬等。
電性能好是優良的絕緣材料，用來製造絕緣體。高頻下仍能保護良好介電性。微波透過性良好，已廣泛用於雷達天線罩。
熱性能良好FRP熱導率低，室溫下為1.25~1.67kJ/（m·h·K），只有金屬的1/100~1/1000，是優良的絕熱材料。在瞬時超高溫情況下，是理想的熱防護和耐燒蝕材料，能保護宇宙飛行器在2000℃以上承受高速氣流的沖刷。
可設計性好（1）可以根據需要，靈活地設計出各種結構產品，來滿足使用要求，可以使產品有很好的整體性。

（2）可以充分選擇材料來滿足產品的性能，如：可以設計出耐腐的，耐瞬時高溫的、產品某方向上有特別高強度的、介電性好的，等等。
工藝性優良（1）可以根據產品的形狀、技術要求、用途及數量來靈活地選擇成型工藝。

（2）工藝簡單，可以一次成型，經濟效果突出，尤其對形狀復雜、不易成型的數量少的產品，更突出它的工藝優越性。
應用領域：
FRP應用領域
一：FRP在我國建築領域的應用
80年代以前，FRP主要用於軍工產品，院所之間受到保密限制，不便交流，建築師對FRP的優良性能不了解，得不到可靠的性能數據，因此未大量用於建築結構。
90年代開始，隨著對FRP研究工作的不斷深入，使FRP的缺陷得以克服，產品價格有所下降。在大型建築結構中的應用取得很好的效果。下面簡要介紹幾個實例：
(1)大型FRP機房：1991年在杭州市建成，該機房與其下面賓館取得建築上的協調，從外觀上難於區分，效果很好；
(2)卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋：長26m，跨度10m，1992年在上海大中華橡膠廠樓頂建成，十分美觀實用；
(3)旋轉餐廳球形屋蓋：球徑45m，1993年在上海長江口商城建成;
(4)東方明珠電視塔大堂雙曲面屋蓋及內裝飾件:直徑60m，總面積約5000m2，1994年完成。從合同簽訂至安裝完成僅用了三個多月，使用至今，效果很好；
(5)方舟大廈尖頂(高7m)及拼裝屋面(約300m2）：1996年建成，1997年3月安裝完畢。
國外建築領域應用FRP的數量大、品種多
復合材料在整個工程材料中用量從1950年的2％將上升到2000年的14．7％，預計2020年將有望達到18．4％。美國1993年用量23．7萬t，占總量的20%，僅次於交通運輸業，是第二大應用領域；英國1992年占總用量的26．6％，是第一大應用領域；西歐1992年用量24.7萬t，占總量的21.3％，是第二大應用領域；日本1993年用量23，7萬t，占總用量的55%左右，是第一大應用領域。
國外FRP在建築領域的應用實例有
①直徑66m的全FRP球形娛樂場：該建築位於美國西海岸臨近舊金山的里諾市，該建築由2000多塊四邊形FRP單元件拼裝而成；
②美國New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal綜合娛樂場:佔地39萬m2，門面1．6km長，大部分是FRP藝術造型裝飾件，共有二萬三千多件，總值約1500萬美元；
③美國New York 的 FRP可口可樂大廣告牌：立體狀l2．5m×19．8m，「可口可樂瓶」高12．8m，冰塊高3m；
④美國Boston許多建築物門窗、門面、欄桿、屋檐板、裝飾拱都採用FRP；
⑤美國Atlanta銀行大廳高樓層蓋採用FRP，美國Florida Tampa市C&S銀行大樓（該州西海岸最高的大廈，43層），採用半錐形FRP屋蓋，高7.9m,都兼有防腐、透波和抗風等多種功能。還有機場和氣象雷達罩等也都採用FRP。
據粗略統計，FRP在建築領域的應用主要有以下五個方面：
①各種異形建築結構物：雷達天線罩、崗亭、廣告牌(物)、球形娛樂場、球幕影劇院、大跨度機庫、車庫、倉庫、旋轉餐廳屋蓋、卡拉OK娛樂廳柱形屋蓋、運動場大跨度看台屋蓋、室內運動場屋蓋和高層建築錐形頂等；②各種功能性建築物：電視塔透波牆、透波機房、屏蔽房、隔聲牆、化工廠防腐車間、碼頭FRP與金屬復合椿、醫院防輻射復合牆、大型冷卻塔、污水處理廠防腐板、大型耐腐蝕槽、罐等；③各種建築物內外裝飾件：屋檐、沿口、門楣、騎馬廊、燈槽、燈飾、羅馬柱、吊頂、藝術花瓶、假山瀑布、吉祥動物(獅子、牛、象等)等；④小康居室、辦公室建築構件：門、隔牆、隔段、傢具、廚房用具、花園欄桿、圍牆、小車庫、游泳池、各種窗框、盆景等；⑤各種衛生潔具：整體衛生盒子間、整體淋浴間、水箱、移動廁所、凈化池、洗面盆具、抽水馬桶、浴缸、太陽能熱水器等。
二：運輸部門：以汽車為中心增長1.7%，即使客車出售輛數下降，但玻璃纖維增強塑料(FRP)製品正在平穩上升。汽車主體使用400種以上的部件是SMC產品，2007年新型汽車使用100種以上的部件。玻璃纖維增強熱塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽車發動機使用的FR－Nylon制吸氣集合管。比鋁制汽車發動機效率高，而且經濟。汽車傳動軸是拉擠成型，材料採用碳纖維、乙烯基酯和鋁管製成。目前，已活躍在汽車市場上。最主要的是用拉擠成型的空調設備用通風管。鐵道部對全FRP制車輛進行了現場試驗，並在今年投放市場。
三：土木建築部門：FRP製品在住宅方面也不斷增加。在基礎建築方面有干線公路橋、人行橋、港灣用橋墩。另外也廣泛使用用來增強混凝土的FRP筋。
四：耐腐蝕器械方面：FRP在器械方面用途廣泛。半導體界和化學界、污水處理和下水道處理方面、石油、煤氣用平台、化工貯存罐等。
五：船舶方面。
六：電氣、電子：印刷電路板、雷達罩的需求旺盛。用FW生產的照明電桿已有增長趨勢，並開始進行電線桿子現場實驗。目前歐洲已大量生產。美國也投放市場。電子方面的陳舊化也有待刺激。預計今後手提式電話機等也會採用FRP、FRTP製品。
七：消費材料：FRP耐老化、外觀美觀，替代了原用材料。衛星廣播天線以及DBS天線的銷售量正在增長，特別是DBS天線的銷售量增長迅速。用碳纖維生產的高爾夫球桿也勢在必增，生產碳纖維的廠家也增加了設備。
八：家電、辦公設備：新設計的縫紉機殼的銷售量也在增長。目前新建住宅受到轉賣的影響，家電也不斷增長。辦公設備市場大、銷售廣、基礎雄厚。FRTP玻璃鋼格柵具有優良的耐腐蝕性能、耐熱性、剛性、難燃性，所以在家電、辦公設備的使用上占優勢。
九：航空、防衛方面。

FRP型材應用實例
FRP工具柄本系列產品主要應用在包括鏟子、耙子、鋤頭、剪刀、錘子等園林工具和五金工具上。
FRP拉擠圓管本系列產品適用於製作帳蓬、蚊帳、箱包、手袋、X展架、工具柄、風車、高爾夫（球袋、旗桿、練習桿、練習網）、三腳架、噴霧桿、腳架桿、玩具骨架、飛碟骨架、空竹手柄、風箏桿等。
FRP拉擠圓棒本系列產品適用於製作雨傘骨、風箏骨架、PCB設備、航模飛機、支架毯、沙灘席、轉動軸、軸芯、窗簾桿、玩具、箱包、飛蝶、旗桿（桌旗、車旗、手搖旗、刀型旗）、植物支撐架、籬笆、煙囪桿、游戲毯支撐架、窗簾轉／撥棒等。
FRP拉擠扁條系列本系列產品適用於製作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗簾條、箱包、手袋、旗桿橫條、工具手柄等。
FRP格柵平台系列本系列產品主要有玻璃鋼格柵、防腐平台、走道和圍欄系統、絕緣梯子、冷卻塔支撐架、電纜橋架、地鐵軌道罩等。
拉擠產品深加工系列我們根據客戶需求對玻璃纖維桿、玻璃纖維管、玻璃纖維棒表麵包PP PE PVC，此產品已經廣泛用於園藝及農業上。

『柒』 按基本材料的不同,復合材料通常分為哪幾種

一、按基體材料分：聚合物基復合材料，金屬基復合材料，陶瓷基復合材料專，水泥基復合材屬料，碳基復合材料;

二、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。

三、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