复合材料的短处
❶ 什么是复合材料,复合材料是如何分类的
复合材料是人们运用先进的材料制备技术将不同性质的材料组分优化组合而成的新材料。
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。
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。
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。
(1)复合材料的短处扩展阅读
复合材料中以纤维增强材料应用最广、用量最大。其特点是比重小、比强度和比模量大。例如碳纤维与环氧树脂复合的材料,其比强度和比模量均比钢和铝合金大数倍,还具有优良的化学稳定性、减摩耐磨、自润滑、耐热、耐疲劳、耐蠕变、消声、电绝缘等性能。
由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐化学腐蚀和耐候性好等特点,已逐步取代木材及金属合金,广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,在近几年更是得到了飞速发展。
❷ 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。
(2)复合材料的短处扩展阅读
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。
❸ 聚合物基复合材料的优缺点
聚合物基复合材料的优缺点如下:
优点:具有很高的拉伸强度,而且防专火、防霉、防蛀属、耐高温,电绝缘性能也非常出色。其化学稳定性良好,与其他所有化学药品和有机溶剂都不会发生化学反应。
缺点是:具有脆性、不耐磨、对人的皮肤有刺激性等。
(3)复合材料的短处扩展阅读
高分子材料无所不在,广泛渗透于人类生活的各个方面,在人们生活中发挥着巨大的作用。前不久美国宇航局在费城召开的会议中指出,新材料的主要内容包括聚合物、复合材料、磁性材料、半导体材料、光学纤维和陶瓷。
这些材料中,除半导体材料外,均涉及高分子材料,可见高分子材料在当代及未来国际竞争中占有相当重要的地位。
❹ 复合材料与工程的就业前景如何
复合材料与工程就业前景 这个专业培养从事高分子材料设计、合成、制备、成型版加工、应用、材料权性能表征、评价和新材料研究开发的高级工程技术人才。我们掌握的情况是,这个专业目前就业情况不错,待遇薪酬也不错学生就业方向:到化工、轻工、机电、建材、交通、航空航天、高校、研究所、设计院等企事业单位,从事合成树脂、橡胶、化纤、涂料、粘合剂、复合材料、电绝缘材料、高性能材料、功能高分子材料等研制、材料改性、合成、加工、应用、工程设计以及管理开发或教学工作。
研究助理——研究机构或高校实验室做辅助工作,起薪约1000元/月材料研发工程师——研发新材料或材料性能改进,起薪一般在1000~5000元/月。器件研发工程师——研发与新材料有关的器件,起薪一般在1000~5000元/月。质管工程师——原料和产品性能检测,起薪一般在1000~1500元/月。
❺ 碳纤维复合材料的优势
碳纤维是由有机纤维经过一些列热处理转化而成,含碳量高于90%的无机高性能纤维,是一种力学性能优异的新材料,具有碳材料的固有本性特征,又兼备纺织纤维的柔软可加工型,是新一代增强纤维。碳纤维是军民两用材料属于技术密集型和政治敏感性的关键材料,是唯一一种在2000℃以上高温惰性环境中强度不下降的材料。碳纤维的比重不到钢的1/4,其复合材料抗拉强度一般都在3500MPa以上,是钢的7-9倍,碳纤维有超强的耐腐蚀性,其可在溶解金铂得得“王水”中亦能安然无恙。
碳纤维制品特点:
1、碳纤维复合材料的密度一般是1.6-2.1G/CM3,比许多金属材料还要轻,(铝的密度约为2.7G/CM3,铁的密度约为7.8G/CM3)。
2、抗紫外线、耐腐蚀
碳纤维复合材料可以抵御紫外线,免除了困扰许多材料的紫外线伤害问题的烦恼。
碳纤维复合材料有很好的耐腐蚀性能,在复杂、恶劣的环境下依然可以正常工作。
3、耐磨、耐冲击
碳纤维复合材料耐磨、耐冲击,对比一般材料优势非常明显。
4、渗透性
碳纤维复合材料无毒、化学性质稳定、X光可渗透,正是以为碳纤维复合材料有这些优点,因此其在医疗器械之中被广泛应用。
5、良好的导电性能
碳纤维导电性能良好,1米长的12K碳纤维丝的电阻约为35Ω。
6、安全性好,抗冲击高,可设计性强,是现代工农业产品不可缺少的新型替代材料之一,产品广泛适用于帐篷、蚊帐、球袋、箱包、雨伞、健身器材、球杆、广告展示架,风筝、风车、风机支架,飞碟、飞盘、航空模型,医疗器械等等。