复合材料应用领域
㈠ 复合材料主要用于什么领域及有什么优势
下面所说均为纤维增强复合材料,希望对你有帮助
先说优势(以纤维增强复合材料为例)
轻质高强相对密度在1.5~2.0之间,只有碳钢的1/4~1/5,可是拉伸强度却接近,甚至超过碳素钢,而比强度可以与高级合金钢相比。因此,在航空、火箭、宇宙飞行器、高压容器以及在其他需要减轻自重的制品应用中,都具有卓越成效。某些环氧FRP的拉伸、弯曲和压缩强度均能达到400Mpa以上。
耐腐蚀性能好FRP是良好的耐腐材料,对大气、水和一般浓度的酸、碱、盐以及多种油类和溶剂都有较好的抵抗能力。已应用到化工防腐的各个方面,正在取代碳钢、不锈钢、木材、有色金属等。
电性能好是优良的绝缘材料,用来制造绝缘体。高频下仍能保护良好介电性。微波透过性良好,已广泛用于雷达天线罩。
热性能良好FRP热导率低,室温下为1.25~1.67kJ/(m·h·K),只有金属的1/100~1/1000,是优良的绝热材料。在瞬时超高温情况下,是理想的热防护和耐烧蚀材料,能保护宇宙飞行器在2000℃以上承受高速气流的冲刷。
可设计性好(1)可以根据需要,灵活地设计出各种结构产品,来满足使用要求,可以使产品有很好的整体性。
(2)可以充分选择材料来满足产品的性能,如:可以设计出耐腐的,耐瞬时高温的、产品某方向上有特别高强度的、介电性好的,等等。
工艺性优良(1)可以根据产品的形状、技术要求、用途及数量来灵活地选择成型工艺。
(2)工艺简单,可以一次成型,经济效果突出,尤其对形状复杂、不易成型的数量少的产品,更突出它的工艺优越性。
应用领域:
FRP应用领域
一:FRP在我国建筑领域的应用
80年代以前,FRP主要用于军工产品,院所之间受到保密限制,不便交流,建筑师对FRP的优良性能不了解,得不到可靠的性能数据,因此未大量用于建筑结构。
90年代开始,随着对FRP研究工作的不断深入,使FRP的缺陷得以克服,产品价格有所下降。在大型建筑结构中的应用取得很好的效果。下面简要介绍几个实例:
(1)大型FRP机房:1991年在杭州市建成,该机房与其下面宾馆取得建筑上的协调,从外观上难于区分,效果很好;
(2)卡拉OK娱乐厅柱形屋盖:长26m,跨度10m,1992年在上海大中华橡胶厂楼顶建成,十分美观实用;
(3)旋转餐厅球形屋盖:球径45m,1993年在上海长江口商城建成;
(4)东方明珠电视塔大堂双曲面屋盖及内装饰件:直径60m,总面积约5000m2,1994年完成。从合同签订至安装完成仅用了三个多月,使用至今,效果很好;
(5)方舟大厦尖顶(高7m)及拼装屋面(约300m2):1996年建成,1997年3月安装完毕。
国外建筑领域应用FRP的数量大、品种多
复合材料在整个工程材料中用量从1950年的2%将上升到2000年的14.7%,预计2020年将有望达到18.4%。美国1993年用量23.7万t,占总量的20%,仅次于交通运输业,是第二大应用领域;英国1992年占总用量的26.6%,是第一大应用领域;西欧1992年用量24.7万t,占总量的21.3%,是第二大应用领域;日本1993年用量23,7万t,占总用量的55%左右,是第一大应用领域。
国外FRP在建筑领域的应用实例有
①直径66m的全FRP球形娱乐场:该建筑位于美国西海岸临近旧金山的里诺市,该建筑由2000多块四边形FRP单元件拼装而成;
②美国New Jersey州、大西洋城Trump Taj Mahal综合娱乐场:占地39万m2,门面1.6km长,大部分是FRP艺术造型装饰件,共有二万三千多件,总值约1500万美元;
③美国New York 的 FRP可口可乐大广告牌:立体状l2.5m×19.8m,“可口可乐瓶”高12.8m,冰块高3m;
④美国Boston许多建筑物门窗、门面、栏杆、屋檐板、装饰拱都采用FRP;
⑤美国Atlanta银行大厅高楼层盖采用FRP,美国Florida Tampa市C&S银行大楼(该州西海岸最高的大厦,43层),采用半锥形FRP屋盖,高7.9m,都兼有防腐、透波和抗风等多种功能。还有机场和气象雷达罩等也都采用FRP。
据粗略统计,FRP在建筑领域的应用主要有以下五个方面:
①各种异形建筑结构物:雷达天线罩、岗亭、广告牌(物)、球形娱乐场、球幕影剧院、大跨度机库、车库、仓库、旋转餐厅屋盖、卡拉OK娱乐厅柱形屋盖、运动场大跨度看台屋盖、室内运动场屋盖和高层建筑锥形顶等;②各种功能性建筑物:电视塔透波墙、透波机房、屏蔽房、隔声墙、化工厂防腐车间、码头FRP与金属复合椿、医院防辐射复合墙、大型冷却塔、污水处理厂防腐板、大型耐腐蚀槽、罐等;③各种建筑物内外装饰件:屋檐、沿口、门楣、骑马廊、灯槽、灯饰、罗马柱、吊顶、艺术花瓶、假山瀑布、吉祥动物(狮子、牛、象等)等;④小康居室、办公室建筑构件:门、隔墙、隔段、家具、厨房用具、花园栏杆、围墙、小车库、游泳池、各种窗框、盆景等;⑤各种卫生洁具:整体卫生盒子间、整体淋浴间、水箱、移动厕所、净化池、洗面盆具、抽水马桶、浴缸、太阳能热水器等。
二:运输部门:以汽车为中心增长1.7%,即使客车出售辆数下降,但玻璃纤维增强塑料(FRP)制品正在平稳上升。汽车主体使用400种以上的部件是SMC产品,2007年新型汽车使用100种以上的部件。玻璃纤维增强热塑性塑料(FRTP)的使用量迅速提高。汽车发动机使用的FR-Nylon制吸气集合管。比铝制汽车发动机效率高,而且经济。汽车传动轴是拉挤成型,材料采用碳纤维、乙烯基酯和铝管制成。目前,已活跃在汽车市场上。最主要的是用拉挤成型的空调设备用通风管。铁道部对全FRP制车辆进行了现场试验,并在今年投放市场。
三:土木建筑部门:FRP制品在住宅方面也不断增加。在基础建筑方面有干线公路桥、人行桥、港湾用桥墩。另外也广泛使用用来增强混凝土的FRP筋。
四:耐腐蚀器械方面:FRP在器械方面用途广泛。半导体界和化学界、污水处理和下水道处理方面、石油、煤气用平台、化工贮存罐等。
五:船舶方面。
六:电气、电子:印刷电路板、雷达罩的需求旺盛。用FW生产的照明电杆已有增长趋势,并开始进行电线杆子现场实验。目前欧洲已大量生产。美国也投放市场。电子方面的陈旧化也有待刺激。预计今后手提式电话机等也会采用FRP、FRTP制品。
七:消费材料:FRP耐老化、外观美观,替代了原用材料。卫星广播天线以及DBS天线的销售量正在增长,特别是DBS天线的销售量增长迅速。用碳纤维生产的高尔夫球杆也势在必增,生产碳纤维的厂家也增加了设备。
八:家电、办公设备:新设计的缝纫机壳的销售量也在增长。目前新建住宅受到转卖的影响,家电也不断增长。办公设备市场大、销售广、基础雄厚。FRTP玻璃钢格栅具有优良的耐腐蚀性能、耐热性、刚性、难燃性,所以在家电、办公设备的使用上占优势。
九:航空、防卫方面。
FRP型材应用实例
FRP工具柄本系列产品主要应用在包括铲子、耙子、锄头、剪刀、锤子等园林工具和五金工具上。
FRP拉挤圆管本系列产品适用于制作帐蓬、蚊帐、箱包、手袋、X展架、工具柄、风车、高尔夫(球袋、旗杆、练习杆、练习网)、三脚架、喷雾杆、脚架杆、玩具骨架、飞碟骨架、空竹手柄、风筝杆等。
FRP拉挤圆棒本系列产品适用于制作雨伞骨、风筝骨架、PCB设备、航模飞机、支架毯、沙滩席、转动轴、轴芯、窗帘杆、玩具、箱包、飞蝶、旗杆(桌旗、车旗、手摇旗、刀型旗)、植物支撑架、篱笆、烟囱杆、游戏毯支撑架、窗帘转/拨棒等。
FRP拉挤扁条系列本系列产品适用于制作瑜珈健身圈、魔力圈、健身器材、玩具弓、窗帘条、箱包、手袋、旗杆横条、工具手柄等。
FRP格栅平台系列本系列产品主要有玻璃钢格栅、防腐平台、走道和围栏系统、绝缘梯子、冷却塔支撑架、电缆桥架、地铁轨道罩等。
拉挤产品深加工系列我们根据客户需求对玻璃纤维杆、玻璃纤维管、玻璃纤维棒表面包PP PE PVC,此产品已经广泛用于园艺及农业上。
㈡ 土工复合材料的应用领域
水利工程:海堤、江堤、湖堤达标工程;水库加固工程;围垦工程;防汛抢险。专 公路铁路属航空港工程:软基加固处理;边坡防护;路面防反射裂缝结构层;排水系统;绿化隔离带。 电工工程:核电站基础工程;火电灰坝工程;水电站工程。
㈢ 复合材料在汽车上应用的领域
复合材料增强抄用的纤维是柔软的,树脂是可以流动的。这表明,在制造过程中,它们可以在形成所需性状后再复合固化,制成最终制件。对于曲面性状的汽车构件,当用具有一定厚度的钢板冲压成型时,其曲面的形状往往的受到限制,而使用复合材料时,比较易于制成各种形状的曲面,从而达到空气动力学设计和美观方面的要求。同时,复合材料设计性非常强,根据产品结构和受力情况,通过调整纤维的取向,织物的组织结构,排列的方式等,就可制成满足不同要求的制品。亚太国际你值得拥有。
㈣ 高分子复合材料有什么应用领域
高分子复合材料主要是在高强度等方面都具有应用,例如防弹衣 ,可以代替砖瓦的外墙薄膜等等等等。包装袋也有使用这种复合材料的。
㈤ 高分子复合材料有什么应用领域
高分子材料是由来相对分子源质量较高的化合物构成的材料。我们接触的很多天然材料通常是高分子材料组成的,如天然橡胶、棉花、人体器官等。人工合成的化学纤维、塑料和橡胶等也是如此。一般称在生活中大量采用的,已经形成工业化生产规模的高分子为通用高分子材料,称具有特殊用途与功能的为功能高分子。高分子是生命存在的形式,所有的生命体都可以看作是高分子的集合。树枝、兽皮、稻草等天然高分子材料是人类或者类似人类的远古智能生物最先使用的材料。在历史的长河中,纸、树胶、丝绸等从天然高分子加工而来的产品一直同人类文明的发展交织在一起。
高分子材料和另外不同组成、不同形状、不同性质的物质复合粘结而成的多相固体材料,并且拥有界面的材料。高分子复合材料最大优点是博各种材料之长,如高强度、质轻、耐温、耐腐蚀、绝热、绝缘等性质,根据应用目的,选取高分子材料和其他具有特殊性质的材料,制成满足需要的复合材料。
㈥ 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。
㈦ 复合材料有何性能特点以及其应用领域
复合材料是一种混合物。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为:
①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。
②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄;芯材质轻、强度低,但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。
③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中,如弥散强化合金、金属陶瓷等。
④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高,并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料
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、比刚度高,可用于制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。
㈧ 我想知道氨基复合材料应用的领域和未来的市场前景
氨基复合材料是仿瓷制品的主要生产原料,增塑剂则是重要的塑料制品加工助剂,两者均属于化工材料制造业的细分行业。近年来氨基复合材料制品市场需求量大幅增长,国内氨基复合材料的产能和产量相应扩张较快。我国增塑剂行业经过几十年发展,已经形成一定的规模,目前已是亚洲增塑剂生产和消费量最大的国家,市场容量巨大。从国内市场来看,国内氨基模塑料材料需求逐年递增,需求量由2003年的12万吨迅速上升到2006年的25万吨;2008年国内市场对氨基模塑料材料需求量已超过40万吨。氨基复合材料普遍应用于制作仿瓷餐具、厨具和日用品,随着国内居民消费能力的提高,其在国内市场的受欢迎程度将会不断提高,需求的拉动决定了本公司产品销售的广阔市场前景。
在国际市场,氨基模塑料制品由于其质轻、不易碎、耐热、造型精巧、图案优美等优点和明显的价格优势,已逐渐被消费者接受,目前已由原应用较普遍的欧洲、美国、中东、东南亚等国家普及至拉美、南美、非洲等国家,市场需求量一直呈上升趋势。近年来国外氨基模塑料制品以年均30%左右的增长率上升,推动了上游氨基模塑料材料需求的增长特别是质量性能较高的氨基复合材料的增长,国际市场的需求增长为公司业务发展提供了巨大的机遇。