復(fù)合材料第一章復(fù)合材料基本特性、應(yīng)用及其研究現(xiàn)狀(編輯修改稿)
2025-02-16 03:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的產(chǎn)品，設(shè)計時可以選用耐腐蝕性能好的 基體樹脂 和 增強材料 ； 對于其他一些性能要求，如介電性能、耐熱性能等，都可以方便地通過 選擇合適的原材料 來滿足要求。 復(fù)合材料良好的可設(shè)計性還可以最大限度地克服其 彈性模量 、 層間剪切強度 低等缺點。 25 (3)電性能好 復(fù)合材料具有優(yōu)良的電性能，通過 選擇不同的樹脂基體 、 增強材料 和 輔助材料 ，可以將其制成 絕緣材料 或?qū)щ姴牧?。例如，玻璃纖維增強的樹脂基復(fù)合材料具有優(yōu)良的 電絕緣性能 ，并且在高頻下仍能保持良好的 介電性能 ，因此可作為高性能電機、電器的絕緣材料； 26 玻璃纖維增強的樹脂基復(fù)合材料還具有 良好的透波性能 ，被廣泛地用于制造機載、艦載和地面雷達罩。 復(fù)合材料通過 原材料的選擇 和 適當?shù)某尚凸に嚳梢灾频?導(dǎo)電復(fù)合材料 。這是一種功能復(fù)合材料，在冶金、化工和電池制造等工業(yè)領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。 27 (4)耐腐蝕性能好 聚合物基復(fù)合材料具有優(yōu)異的 耐酸性能 、 耐海水性能 、也能 耐堿 、 鹽 和 有機溶劑 。因此．它是一種優(yōu)良的耐腐蝕材料，用其制造的 化工管道 、 貯罐 、 塔器 等具有較長的使用壽命、極低的維修費用。 28 (5)熱性能良好 玻璃纖維增強的聚合物基復(fù)合材料具有 較低的導(dǎo)熱系數(shù) ，是一種優(yōu)良的絕熱材料。 選擇適當?shù)幕w材料和增強材料可以制成 耐燒蝕材料 和 熱防護材料 ，能有效地保護火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛行器在 2022℃ 以上承受用溫、高速氣流的沖刷作用。 29 (6)工藝性能優(yōu)良 纖維增強的聚合物基復(fù)合材料具有 優(yōu)良的工藝性能 ，能滿足各種類型制品的制造需要，特別適合于大型制品、形狀復(fù)雜、數(shù)量少制品的制造， 30 (7)彈性模量 金屬基和陶瓷基復(fù)合材料能夠在較高的溫度下長期使用，但是聚合物基復(fù)合材料的 彈性模量很低 。因此，制成的制品容易變形 。 用 碳纖維等高模量纖維作為增強材料 可以提高復(fù)合材料的彈性模量，另外，通過 結(jié)構(gòu)設(shè)計 也可以克服其彈性模量差的缺點。 31 比模量 系指在溫度為 23177。 2℃ 和相對濕度為50177。 5％ 的條件下測量的楊氏模量 (單位 :)除以比重 (單位 :)。 楊氏模量 就是指表達物體在變形時所受的應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的比例常數(shù) 。 32 在彈性范圍內(nèi)大多數(shù)材料服從虎克定律，即變形與受力成正比。 縱向應(yīng)力與縱向應(yīng)變的比例常數(shù)就是材料的彈性模量 E， 也叫 楊氏模量 。 橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之比值稱為 泊松比 181。，也叫 橫向變性系數(shù) ，它是反映材料橫向變形的彈性常數(shù)。 33 復(fù)合材料的突出優(yōu)點是 比強度 和 比模量 （即強度、模量與密度之比）高。 比強度和比模量是度量 材料承載能力 的一個指標，比強度愈高，同一零件的比重愈??；比模量愈高，零件的剛性愈大。 34 (8)長期耐熱性 金屬基和陶瓷基復(fù)合材料能在較高的溫度下長期使用，但是聚合物基復(fù)合材料不能在高溫下長期使用，即使耐高溫的聚酰亞胺基復(fù)合材料，其長期工作溫度也只能在 300 ℃ 左右。 35 (9)老化現(xiàn)象 在白然條件下，由于紫外光 、 濕熱、機械應(yīng)力 、 化學(xué)侵蝕的作用，會導(dǎo)致 復(fù)合材料的性能變差 ，即發(fā)生所謂的老化現(xiàn)象。 復(fù)合材料在使用過程中發(fā)牛老化現(xiàn)象的程度與其組成、結(jié)構(gòu)和所處的環(huán)境有關(guān)。 36 (10) 抗疲勞性能好 首先，缺陷少的纖維的疲勞抗力很高；其次，基體的塑性好，能消除或減小應(yīng)力集中區(qū)的大小
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