[農(nóng)學(xué)]第一章緒論-2學(xué)時-展示頁
2024-12-16 23:05本頁面
【正文】 復(fù)合材料的應(yīng)用 ? 航空航天器的結(jié)構(gòu)體常常把輕量化放在第一位， 特別是從 20世紀(jì) 60年代后期開始開發(fā)了碳纖維后， 其優(yōu)異的比強(qiáng)度、比剛性對機(jī)體的輕量化帶來了可能。如： ? RMC、 MMC、 CMC可整體成型，可大大減少結(jié)構(gòu)中的裝配零件數(shù)量，提高構(gòu)件的質(zhì)量和使用可靠性； ? 短纖維或顆粒增強(qiáng) MMC，可采用傳統(tǒng)的金屬工藝進(jìn)行制備和二次加工。 力學(xué)性能 與傳統(tǒng)材料相比，復(fù)合材料一般具有優(yōu)異的力學(xué)性能，主要表現(xiàn)在 ? 各向異性； ? 比強(qiáng)度、比模量高； ? 耐磨性好（ MMC、 C/C復(fù)合材料）； ? 抗疲勞性能好，通常金屬材料的疲勞強(qiáng)度極限 /拉伸強(qiáng)度 =3050%，而CFRP的疲勞強(qiáng)度極限 /拉伸強(qiáng)度 =7080%； ? 抗沖擊能力強(qiáng)（如： RMC）； ? 高溫性能好（如： MMC、 C/C復(fù)合材料） 表 11 傳統(tǒng)金屬材料與復(fù)合材料性能比較 材料 密度 g/cm3 抗拉強(qiáng)度 MPa 拉伸模量 GPa 比強(qiáng)度 106/cm 比模量 108/cm 膨脹系數(shù) 106/K C/環(huán)氧 1800 128 8 芳綸 /環(huán)氧 1500 80 2 B/環(huán)氧 1600 220 碳化硅 /環(huán)氧 1500 130 石墨纖維 /鋁 800 231 鋼 1400 210 12 鋁合金 500 77 23 鈦合金 1000 110 物理性能 ? 密度小 ： CFRP 、 GFRP ； ? 膨脹系數(shù)小 ：熱穩(wěn)定性好 ,（如 CFRP、 KFRP可設(shè)計(jì)成零膨脹結(jié)構(gòu)）； ? 導(dǎo)電、導(dǎo)熱性 ：導(dǎo)電和超導(dǎo)材料、散熱結(jié)構(gòu)； ? 抗沖刷、耐燒蝕 ： CMC、 C/C復(fù)合材料； ? 阻尼性能： 受力結(jié)構(gòu)的自振頻率除與形狀有關(guān)外，還同結(jié)構(gòu)材料的比模量平方根成正比。 來獲得常規(guī)材料難以提供的某一性能或綜合性能 。 性能可設(shè)計(jì)性 ? 復(fù)合材料最顯著的特性是其性能（主要指力學(xué)性能、物理性能和工藝性能）在一定范圍內(nèi)具有可設(shè)計(jì)性。 復(fù)合材料的命名和分類 1） 按材料作用分類 2） 按增強(qiáng)材料形狀分類 3) 按基體材料分類 按材料作用分類 按基體材料分類 按增強(qiáng)材料形狀分類 ~ 1~50μm 復(fù)合材料的特性 ? 復(fù)合材料能構(gòu)保持原組分材料的部分特性和優(yōu)點(diǎn)的同時取長補(bǔ)短 ， 從而可獲得 比單一組分材料更為優(yōu)異的性能 。 ? 我國發(fā)展現(xiàn)狀： 始于軍品開發(fā)， 1958年研制出玻璃鋼快艇、手提火箭發(fā)射管； ? 60年代研制成用于遠(yuǎn)程火箭的 GF酚醛樹脂燒蝕防熱彈頭、 GFRP直升機(jī)螺旋槳； ? 1970年制造出直徑 44米的 GFRP雷達(dá)罩； ? 70年代以后 GFRP逐漸轉(zhuǎn)入民用，如冷卻塔、化學(xué)儲罐、水箱、汽車部件、運(yùn)動器材等； ? 目前研發(fā) FRTP、 MMC和 CMC。 ? 固體材料。 ? 人工組合 。 ? 兩種或兩種以上 。復(fù)合材料結(jié)
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