短切纤维复合材料的应用
『壹』 常见复合材料的功能及用途
1、玻璃纤维:
目前用于高性能复合材料的玻璃纤维主要有高强度玻璃纤维、石英玻璃纤维和高硅氧玻璃纤维等。
高强度玻璃纤维复合材料不仅应用在军用方面,近年来民用产品也有广泛应用,如防弹头盔、防弹服、直升飞机机翼、预警机雷达罩、各种高压压力容器、民用飞机直板、体育用品、各类耐高温制品以及近期报道的性能优异的轮胎帘子线等。
2、碳纤维:
碳纤维具有强度高、模量高、耐高温、导电等一系列性能,首先在航空航天领域得到广泛应用,近年来在运动器具和体育用品方面也广泛采用。
土木建筑、交通运输、汽车、能源等领域大规模采用工业级碳纤维。
3、芳纶纤维:
芳纶纤维比强度、比模量较高,因此被广泛应用于航空航天领域的高性能复合材料零部件(如火箭发动机壳体、飞机发动机舱、整流罩、方向舵等)、舰船(如航空母舰、核潜艇、游艇、救生艇等)、汽车(如轮胎帘子线、高压软管、摩擦材料、高压气瓶等)以及耐热运输带、体育运动器材等。
4、热塑性树脂基复合材料:
热塑性树脂基复合材料是20世纪80年代发展起来的,主要有长纤维增强粒料(LFP)、连续纤维增强预浸带(MITT)和玻璃纤维毡增强型热塑性复合材料(GMT)。
根据使用要求不同,树脂基体主要有PP、PE、PA、PBT、PEI、PC、PES、PEEK、PI、PAI等热塑性工程塑料,纤维种类包括玻璃纤维、碳纤维、芳纶纤维和硼纤维等一切可能的纤维品种。
(1)短切纤维复合材料的应用扩展阅读
复合材料主要可分为结构复合材料和功能复合材料两大类。
1、结构复合材料是作为承力结构使用的材料,基本上由能承受载荷的增强体组元与能连接增强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体组元构成。
增强体包括各种玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金属以及天然纤维、织物、晶须、片材和颗粒等,基体则有高聚物(树脂)、金属、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。
2、功能复合材料一般由功能体组元和基体组元组成,基体不仅起到构成整体的作用,而且能产生协同或加强功能的作用。
功能复合材料是指除机械性能以外而提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、磨擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等凸显某一功能。统称为功能复合材料。
功能复合材料主要由功能体和增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时,还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。
『贰』 复合材料的主要应用领域
复合材料的主要应用领域有:①航空航天领域。由于复合材料热稳定性好,比强度、比刚度内高,可用于制容造飞机机翼和前机身、卫星天线及其支撑结构、太阳能电池翼和外壳、大型运载火箭的壳体、发动机壳体、航天飞机结构件等。②汽车工业。由于复合材料具有特殊的振动阻尼特性,可减振和降低噪声、抗疲劳性能好,损伤后易修理,便于整体成形,故可用于制造汽车车身、受力构件、传动轴、发动机架及其内部构件。③化工、纺织和机械制造领域。有良好耐蚀性的碳纤维与树脂基体复合而成的材料,可用于制造化工设备、纺织机、造纸机、复印机、高速机床、精密仪器等。④医学领域。碳纤维复合材料具有优异的力学性能和不吸收X射线特性,可用于制造医用X光机和矫形支架等。碳纤维复合材料还具有生物组织相容性和血液相容性,生物环境下稳定性好,也用作生物医学材料。此外,复合材料还用于制造体育运动器件和用作建筑材料等。
『叁』 纤维复合材料在基础设施方面的应用有哪些
国内外复合材料被广泛应用、房屋、道路中,与传统材料相比有很多优点版,特别是在桥梁上和在房屋权补强、隧道工程以及大型储仓修补和加固中市场广阔等。
6?复合材料综合处理与再生
重点发展物理回收(粉碎回收)、化学回收(热裂解)和能量回收,加强技术路线、综合处理技术研究,示范生产线建设,再生利用研究,大力拓展再生利用材料在石膏中的应用、在拉挤制品中的应用以及在SMC/BMC模压制品中的应用和典型产品中的应用。
在21世纪,高性能树脂基复合材料技术是赋予复合材料自修复性、自分解性、自诊断性、自制功能等为一体的智能化材料。以开发高刚度、高强度、高湿热环境下使用的复合材料为核心,构筑材料、成型加工、设计、检查一体化的材料系统。组织系统上将是联盟和集团化,使其更充分的利用各方面的资源(技术资源、物质资源),与各方面的优势紧密联系,以推动复合材料工业的快速发展。
『肆』 短切纤维复合材料力学性能的影响因素
我随便说说吧,因为短切纤维复合材料性能没啥优点,所以也没多少人做这个研究,不过成本低,对于生产来说还是不错的选择。
我们以聚丙烯短切纤维增强不饱和聚酯树脂复合材料为例。
1.纤维长度对复合材料强度的影响
随着复合材料中纤维长度的增加,其强度也相应增加,但增加到10mm时,其强度逐渐下降。从试样尺寸可以看出,当纤维长度增加到一定的程度时,纤维受模具的影响自然弯曲,没有起到很好的增强作用,从而导致复合材料的力学性能有所下降。当然,如果模具型式与复合材料制备工艺改变,那么复合材料力学性能与纤维长度的关系就有待于进一步研究。
2.短切纤维含量对复合材料的影响
复合材料均由10mm纤维增强不饱和聚酯树脂的力学性能,当纤维含量达到0.3%时,短切纤维复合材料的弯曲强度、拉伸强度以及冲击强度出现最大值,当含量小于0.3%时,复合材料的强度随着纤维含量的增加而增加。主要原因是:纤维含量增加,即体积所占比率增大,这时会有更多的纤维承担基体传递的载荷,同时纤维所占比率越大,复合材料断口拔出的纤维数量也越多,试样断裂时所消耗的拔出功也多,因而复合材料的强度也相应提高,当百分含量大于0.3%时,复合材料的强度又降低,原因在于纤维体积含量高,基体所占比例减少,复合材料成型时,基体间不能很好的粘接,基体传递载荷的作用减小,纤维也没有起到增强的作用,因而复合材料的强度下降。
3.保持纤维长度和百分含量不变,稀释剂对复合材料强度的影响
复合材料中纤维长度为10mm,百分含量为0.3%时。稀释剂的加入对复合材料的拉伸强度没有明显影响,但是当稀释剂百分含量增大时,复合材料弯曲强度有所下降,原因是稀释剂甲基丙烯酸甲酯加入后,使不饱和聚酯树脂固化后的网状结构疏松,导致弯曲强度下降,而甲基丙烯酸属于极性分子,自
身也参加了聚合,所以稀释剂的加入对复合材料的拉伸强度和冲击强度没有明显的影响。
4.此外还需考虑界面的影响,纤维本身性能的影响,基体材料的影响、基体纤维的受力分配,加工时的热膨胀系数、材料的能量耗散机制。单从界面讲就包括界面结合强度、界面热物理相容性、界面热化学相容性。
太多了,不过这中材料本身性能就不好,研究那么多意义不大啊,呵呵。
打字很辛苦,记得给分呀O(∩_∩)O~
『伍』 碳纤维复合材料的应用有哪些
碳纤维复来合材料的应用领域:
1. 航空航源天,飞机的外壳和内部装备都可以用碳纤维来完成,同等强度,轻于合金,省燃料。
2. 风力发电,发电机的叶片由碳纤维+玻纤制作,电力环保,未来能源的方向之一。
3. 体育市场,高尔夫球杆身、网羽球拍、登山杖、自行车、滑雪板、溜冰鞋、钓竿、潜水气瓶等等高档产品都由碳纤维制作。
4. 汽车配件,外壳、车架、空气动力学配件、座椅、内饰甚至轮毂都可以由碳纤维制作,同样属于高端市场。
5. 建筑加固,碳纤维短切丝可以用于混凝土内,加强加固的作用
6. 流行市场,由于碳纤维可以制作出高档感的外观,在鞋底、袖扣、皮带扣、高档烟酒包装、电子产品外壳等领域也被青睐,但用量少,都为高档产品。
7. 音乐领域,提琴、吉他、笛、等乐器以及音箱由碳纤维制作的效果非常令人惊叹。
8. 其他: 头盔、鼠标垫、眼镜架、三脚架、手表等领域亦有应用。
『陆』 短切纤维的用途
为改善沥青路面的质量,延长路面的使用寿命,探讨玄武岩短切纤维在增强沥青混合料路内用性能方面容的适用性,选用AC-13C型级配,通过高温稳定性、水稳定性、低温性能、疲劳性能,对比研究玄武岩短切纤维改性沥青混合料的路用性能。试验结果表明:玄武岩短切纤维沥青混合料各项路用性能均能满足规格的要求。掺加玄武岩短切纤维可提高沥青混合料的高温性能(动稳定度为1 428次/mm),显著提高低温抗裂性能(弯曲破坏应变为3 478με),疲劳性能提高2倍以上。玄武岩短切纤维可作为改善沥青路面路用性能的改性剂应用于公路建设中。
『柒』 碳纤维复合材料有哪些重点应用领域
复合材料的用量已成为衡量军用装备先进性的重要标志。
复合材料的兴起丰富了现代材料家族。尤其是具备高强度、高模量、低比重碳纤维增强复合材料的出现,使其成为各类军民装备重要的候选材料之一。
美国国防部在2025年国防材料发展预测中提到,只有复合材料能够将强度、模量和耐高温的指标在现有基础上同时提高25%以上。
正是如此,复合材料正成为航空以及国防装备的关键材料。
一、航空航天领域
滑雪板
用碳纤维增强复合材料制造的滑雪板,其特点是刚性大,耐摩擦,在转弯、斜坡和越野赛中脚底用力较小。用CFRF制造的滑雪杖在运动界也享有盛名。其特点是刚性大、重量轻,一般在150克左右。
『捌』 短切碳纤维的应用
碳纤维具有普通纺织品的柔软性,可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。传统使用中碳纤维除用作绝热保温材料外,一般不单独使用,多作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,构成复合材料。碳纤维增强的复合材料可用作飞机结构材料、电磁屏蔽除电材料、人工韧带等身体代用材料以及用于制造火箭外壳、机动船、工业机器人、汽车板簧和驱动轴等。
1994年至2002年左右,随着从短纤碳纤维到长纤碳纤维的学术研究,使用碳纤维制作发热材料的技术和产品也逐渐进入军用和民用领域。现在国内已经有使用长纤碳纤维制作国家电网电缆的使用案例多处。同时,碳纤维发热产品,碳纤维采暖产品,碳纤维远红外理疗产品也越来越多的走入寻常百姓家庭。
主要技术指标: 碳含量: 95% 拉伸强度: 3500MPa 拉伸模量: 228GPa 密度: 1.75g/cm3 电阻率: 1.0-1.6Ωcm 纤维直径: 7μm 截面形状: 圆 形 堆积密度: 0.4g/cm3 标准长度: 1mm-100mm 含树脂型/不含树脂型
『玖』 短切玻璃纤维只要应用在什么地方
玻璃纤维短切纱大体分,无碱玻纤短切纱,主要用在汽车刹车片,树脂井盖,塑料制品,玻璃钢等恩增强!中碱玻璃纤维短切纱,主要用在石棉瓦,玻璃钢天花板等的增强!耐碱玻纤短切纱用在混凝土增强!
『拾』 短切纤维增强复合材料怎么做结构分析呢
马弗炉培烧可得知纤维含量,扫描电镜看微观结合情况。