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什么是复合材料? 分类有哪些?

变宝网06月24日讯

什么是复合材料?简单的说由两种或两种以上不同性质的材料,通过物理或化学的方法,在宏观上组成具有新性能的材料。下面变宝网小编简单介绍下复合材料。

复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。

①金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。

②非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。

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。

复合材料按其结构特点又分为:

①纤维复合材料。将各种纤维强体置于基体材料内复合而成。如纤维强塑料、纤维强金属等。

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。由两种或两种以上强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单强相复合材料比,其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显着提高,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。

什么是复合材料? 分类有哪些?

什么是复合材料?复合材料的分类、发展历史介绍

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强体组与能连接强体成为整体材料同时又起传递力作用的基体组构成。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。由不同的强体和不同基体即可组成名目繁多的结构复合材料,并以所用的基体来命名,如高聚物(树脂)基复合材料等。结构复合材料的特点是可根据材料在使用中受力的要求进行组选材设计,更重要是还可进行复合结构设计,即强体排布设计,能合理地满足需要并节约用材。

功能复合材料一般由功能体组和基体组组成,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:梯度复合材料(材料的化学和结晶学组成、结构、空隙等在空间连续梯变的功能复合材料)、机敏复合材料(具有感觉、处理和执行功能,能适应环境变化的功能复合材料)、仿生复合材料、隐身复合材料等。

复合材料也可分为常用和先进两类。

常用复合材料如玻璃钢,便是用玻璃纤维等性能较低的强体与普通高聚物(树脂)构成。由于它的格低廉,得以大发展,已广泛用于船舶、车辆、化工管道和贮罐、建筑结构、体育用品等方面。

为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要,先后研制和生产了以高性能纤维(如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等)为强材料的复合材料,其比强度大于4×106厘米(cm),比模大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维强树脂复合材料相区别,将这种复合材料称为先进复合材料。它们的性能虽然优良,但格相对较高,主要用于国防工业、航空航天、精密机械、深潜器、机器人结构件和高档体育用品等。

按基体材料不同,先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250~350℃、350~1200℃和1200℃以上。

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