隨著科技發(fā)展的進步,人類社會的需求,越來越多的科研成果面世,服務人類社會。其中就有復合材料,常用于生活中的一些材料。如此一說,究竟什么是復合材料?新型復合材料有哪些?
什么是復合材料
復合材料,指由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料,通過物理或化學的方法,在宏觀或者微觀上組成具有新性能的材料。各種材料在性能上互相取長補短,產(chǎn)生協(xié)同效應,使復合材料的綜合性能優(yōu)于原組成材料而滿足各種不同的要求。
新型復合材料有哪些
復合材料按其組成分為金屬與金屬復合材料、非金屬與金屬復合材料、非金屬與非金屬復合材料。按其結(jié)構(gòu)特點又分為:
1.纖維增強復合材料——將各種纖維增強體置于基體材料內(nèi)復合而成。如纖維增強塑料、纖維增強金屬等。
2.夾層復合材料——由性質(zhì)不同的表面材料和芯材組合而成。通常面材強度高、薄;芯材質(zhì)輕、強度低,但具有一定剛度和厚度。分為實心夾層和蜂窩夾層兩種。
3.細粒復合材料——將硬質(zhì)細粒均勻分布于基體中,如彌散強化合金、金屬陶瓷等。
4.混雜復合材料——由兩種或兩種以上增強相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。
新型復合材料的特性
1.復合材料的比強度和比剛度較高。材料的強度除以密度稱為比強度,材料的剛度除以密度稱為比剛度。它們是衡量材料承載能力的重要指標。比強度和比剛度較高說明材料重量輕,而強度和剛度大。
2.復合材料的力學性能可以設計,通過選擇合適的原材料和合理的鋪層形式,使復合材料構(gòu)件或復合材料結(jié)構(gòu)滿足使用要求。如利用復合材料的耦合作用,在平板模上鋪層制作層板,加溫固化后,板就自動成為所需要的曲板或殼體。
3.復合材料的抗疲勞性能良好。某些復合材料的抗疲勞性能可高達70~80%,比一般金屬的要強差不多一倍。
4.復合材料的減振性能良好。纖維復合材料的纖維和基體界面的阻尼較大,所以具有較好的減振性能。
5.復合材料一般都耐高溫。復合材料的熱導率一般都小,所以它的瞬時耐超高溫性能比較好。
6.復合材料的安全性好。在纖維增強復合材料的基體重有成千上萬根獨立的纖維。使用這種材料的構(gòu)件超載,同時有少量纖維斷裂時,載荷會迅速重新分配并傳遞到未破壞的纖維上,因而整個構(gòu)件不至于在短時間內(nèi)喪失承載能力。