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復合材料的使用

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或麥秸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(yè)的需要，發(fā)展了玻璃纖維增強塑料（俗稱玻璃鋼），從此出現(xiàn)了復合材料這一名稱。50年代以后，陸續(xù)發(fā)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(xiàn)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。

纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料成型工藝簡介

（2）原材料 F gb NG ^

樹脂 不飽和聚酯樹脂、已烯基酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂等。

纖維 玻纖、碳纖、芳綸等。雖然厚的芳綸織物難于手工將樹脂浸透，亦可用。

芯材 任意。

（3）優(yōu)點

1）適合少量生產(chǎn)；

2）可室溫成型，設備投資少，模具折舊費低；

3）可制造大型制品和型狀復雜產(chǎn)品；

4）樹脂和增強材料可自由組合，易進行材料設計；

5）可采用加強筋局部增強，可嵌入金屬件；

6）可用膠衣層獲得具有自由色彩和光澤的表面（如開模成型則一面不平滑）；

7）玻纖含量較噴射成型高。

無捻粗紗布 50%左右

織物 35%-45%

短切原絲氈 30%-40%

復合材料有什么優(yōu)點

1.耐化學腐蝕:纖維增強聚酯材料具有良好的耐腐蝕性，如耐酸、稀堿、鹽、和海水，而金屬材料不耐酸、耐海水。

2.輕質(zhì)高強:比強度和比模量是衡量材料承載力的指標之一。纖維增強聚酯的比模量與鋼相當，但比強度可達鋼的4倍。

3.良好的電性能:該材料不僅具有優(yōu)異的電絕緣性，而且在高頻下保持良好的介電性能，不受電磁影響，不反射電磁波。這些性質(zhì)遠遠超出了金屬材料可以比較的范圍。

4.缺口敏感性:當部件過載，少量纖維斷裂時，載荷迅速分布在未受損的纖維上，從而再次達到機械平衡。這是金屬零件無法比擬的。

5.性好:纖維增強聚酯材料的拉伸強度略好于鋼材。雖然鋼和大多數(shù)金屬材料的疲勞極限是其抗拉強度的40%至50%，但纖維增強復合材料的抗拉強度通常高于此，高達70%至80%。

6.導熱系數(shù)低，膨脹系數(shù)小:有溫差，熱應力比金屬小得多。

7.阻燃、、無毒:該材料是一種阻燃材料，其阻燃等級為FV0，高溫燃燒下的煙度為15，無毒煙，毒性等級為ZA1。

8.使用壽命長:已證明其使用壽命至少20年；模擬老化測試表明，它的使用壽命超過20年，遠遠超過金屬等傳統(tǒng)材料。

復合材料用途

碳纖維的主要用途是與樹脂、金屬、陶瓷等基體復合，制成結構材料。碳纖維增強環(huán)氧樹脂復合材料，其比強度、比模量綜合指標，在現(xiàn)有結構材料中是較高的。

碳纖維可加工成織物、氈、席、帶、紙及其他材料。傳統(tǒng)使用中碳纖維除用作絕熱保溫材料外，一般不單獨使用，多作為增強材料加入到樹脂、金屬、陶瓷、混凝土等材料中，構成復合材料。