結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是作為承力結(jié)構(gòu)使用的材料,基本上由能承受載荷的增強(qiáng)體組元與能連接增強(qiáng)體成為整體材料同時(shí)又起傳遞力作用的基體組元構(gòu)成。增強(qiáng)體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等,基體則有高聚物(樹(shù)脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。由不同的增強(qiáng)體和不同基體即可組成名目繁多的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料,并以所用的基體來(lái)命名,如高聚物(樹(shù)脂)基復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的特點(diǎn)是可根據(jù)材料在使用中受力的要求進(jìn)行組元選材設(shè)計(jì),更重要是還可進(jìn)行復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即增強(qiáng)體排布設(shè)計(jì),能合理地滿足需要并節(jié)約用材。金屬基體常用的有鋁、鎂、銅、鈦及其合金。金山區(qū)新款輕量化材料分類
工程塑料可作工程材料和代替金屬制造機(jī)器零部件等的塑料。 [1]工程塑料具有優(yōu)良的綜合性能,剛性大,蠕變小,機(jī)械強(qiáng)度高,耐熱性好,電絕緣性好,可在較苛刻的化學(xué)、物理環(huán)境中長(zhǎng)期使用,可替代金屬作為工程結(jié)構(gòu)材料使用,但價(jià)格較貴,產(chǎn)量較小。 [2]工程塑料又可分為通用工程塑料和特種工程塑料兩類。前者主要品種有聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、改性聚苯醚和熱塑性聚酯五大通用工程塑料;后者主要是指耐熱達(dá)150℃以上的工程塑料,主要品種有聚酰亞胺、聚苯硫醚、聚砜類、芳香族聚酰胺、聚芳酯、聚苯酯、聚芳醚酮、液晶聚合物和氟樹(shù)脂等。靜安區(qū)附近輕量化材料分類若滾動(dòng)阻力減少10%,燃油效率可提高3%;
電絕緣材料如橡膠、塑料、陶瓷、石棉、云母、玻璃布層壓板(屬?gòu)?fù)合材料)都是應(yīng)用***的電絕緣材料。耐高溫保溫材料非金屬材料相關(guān)書(shū)籍如耐火材料、石棉、蛭石、氧化鋁、耐火纖維等具有良好的高溫性能和低的熱導(dǎo)率,適用于高溫窯爐如化鐵爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、熱處理爐、隧道窯等的爐體、內(nèi)襯或保溫層,以防止熱量外流;塑料因傳熱慢,人體與之接觸時(shí)有溫暖感,適用于制造手輪、手柄、方向盤之類物件。非金屬材料還有一項(xiàng)特殊用途,就是用作耐燒蝕材料,如酚醛和石棉、石英等纖維復(fù)合制成的用于宇航方面的燒蝕部件,能在2500℃以上較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)燃燒、分解、散熱、碳化,形成隔熱層,有效地保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此外,一些非金屬材料還有消音、消振、透光、無(wú)磁性等特點(diǎn),可用于制造如橡膠彈簧、避振墊片、光學(xué)透鏡等零件。
復(fù)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(qiáng)粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復(fù)合而成。20世紀(jì)40年代,因航空工業(yè)的需要,發(fā)展了玻璃纖維增強(qiáng)塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現(xiàn)了復(fù)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**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**度、高模量纖維能與合成樹(shù)脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復(fù)合,構(gòu)成各具特色的復(fù)合材料。鋼鐵材料的用量雖逐年減少,但高強(qiáng)度鋼的用量卻有相當(dāng)大的增加。
20世紀(jì)80年代中期開(kāi)發(fā)成功熱致液晶聚合物是特種工程塑料發(fā)展史上又一重大事件。液晶聚合物耐熱性優(yōu)異,使用溫度可達(dá)200℃以上,具有自增強(qiáng)、**度、高模量、耐化學(xué)藥品等特性,熔體粘度低,成型方便,在電子工業(yè)領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景。 [2]和通用塑料相比,工程塑料在機(jī)械性能、耐久性、耐腐蝕性、耐熱性等方面能達(dá)到更高的要求,而且加工更方便并可替代金屬材料。工程塑料被廣泛應(yīng)用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設(shè)備、機(jī)械、航空航天等行業(yè),以塑代鋼、以塑代木已成為國(guó)際流行趨勢(shì)。工程塑料已成為當(dāng)今世界塑料工業(yè)中增長(zhǎng)速度**快的領(lǐng)域,其發(fā)展不僅對(duì)國(guó)家支柱產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)起著支撐作用,同時(shí)也推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整非金屬基體主要有合成樹(shù)脂、橡膠、陶瓷、石墨、碳等。金山區(qū)新款輕量化材料分類
復(fù)合材料的基體材料分為金屬和非金屬兩大類。金山區(qū)新款輕量化材料分類
工程塑料在汽車上的應(yīng)用日益增多,主要用作保險(xiǎn)杠、燃油箱、儀表板、車身板、車門、車燈罩、燃油管、散熱器以及發(fā)動(dòng)機(jī)相關(guān)零部件等。在機(jī)械上,工程塑料可用于軸承、齒輪、絲杠螺母、密封件等機(jī)械零件和殼體、蓋板、手輪、手柄、緊固件及管接頭等機(jī)械結(jié)構(gòu)件上。在電子電器上,工程塑料可用于電線電纜包覆、印刷線路板、絕緣薄膜等絕緣材料和電器設(shè)備結(jié)構(gòu)件上。在家用電器上,工程塑料可用于電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、電視機(jī)、電風(fēng)扇、吸塵器、電熨斗、微波爐、電飯煲、收音機(jī)、組合音響設(shè)備與照明器具上。金山區(qū)新款輕量化材料分類
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