復(fù)合板材的特點(diǎn):
按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又分為:
?、倮w維復(fù)合材料。將各種纖維增強(qiáng)體置于基體材料內(nèi)復(fù)合而成。如纖維增強(qiáng)塑料、纖維增強(qiáng)金屬等。
?、趭A層復(fù)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(qiáng)度高、薄;芯材質(zhì)輕、強(qiáng)度低,但具有一定剛度和厚度。分為實(shí)心夾層和蜂窩夾層兩種。
③細(xì)粒復(fù)合材料。將硬質(zhì)細(xì)粒均勻分布于基體中,如彌散強(qiáng)化合金、金屬陶瓷等。
?、芑祀s復(fù)合材料。由兩種或兩種以上增強(qiáng)相材料混雜于一種基體相材料中構(gòu)成。與普通單增強(qiáng)相復(fù)合材料比,其沖擊強(qiáng)度、疲勞強(qiáng)度和斷裂韌性顯著提高,并具有特殊的熱膨脹。
復(fù)合板材種類:
1.卡伏拉
卡伏拉是聚對-亞苯基對苯二甲酰胺,是用作結(jié)構(gòu)材料的高分子復(fù)合材料。它們大多用于商用飛機(jī)上。它質(zhì)量小、強(qiáng)度高,把鋁合金的抗張強(qiáng)度和單位質(zhì)量抗張強(qiáng)度都定為1.0,卡伏拉分別是5.4和10.0,而冷拉鋼分別只有5.0和1.7。
2.玻璃鋼
早的復(fù)合材料。用作高壓容器(儲存氧氣、氫氣等高壓氣體的鋼瓶)的玻璃鋼是由玻璃纖維和酚醛樹脂復(fù)合制成的。它的應(yīng)用不僅可以節(jié)約大量優(yōu)質(zhì)鋼材,而且耐壓程度可達(dá)50MPa,灌滿氣體的玻璃鋼瓶從高處滾下,不會爆炸,也不會摔破。用玻璃纖維和尼龍復(fù)合而成的玻璃鋼,可用來制造海上漁輪螺旋槳,可以節(jié)約大量的銅(過去海上漁輪的螺旋槳多數(shù)是用銅制成的,每只需銅0.5t左右)。用玻璃鋼作車架的全塑自行車,一輛只有7kg重。除發(fā)動(dòng)機(jī)等少數(shù)部件外,小轎車的車身和內(nèi)裝飾材料都是由玻璃鋼及其他塑料制成的。汽艇、掃雷艇、救生艇、游艇、賽艇等也已廣泛采用玻璃鋼船身。玻璃鋼也可以用來制作耐腐蝕的閥門、管道、泵、風(fēng)機(jī)、槽車等。
3.碳纖維
增強(qiáng)塑料碳纖維是用粘膠絲、聚丙烯腈纖維和瀝青絲等為原料,在1000~3000℃下碳化而成的。碳纖維的直徑極細(xì)(7μm左右),但強(qiáng)度特別高。碳纖維增強(qiáng)塑料在飛機(jī)和航天技術(shù)方面的應(yīng)用越來越廣。在飛機(jī)制造上,用它替代鋁合金或鈦合金后,飛機(jī)的自重能減輕15%,用同量的燃料,能增加飛行距離10%,上升率增加10%,起飛時(shí)的跑道能縮短15%。
4.燒蝕材料
用玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料或環(huán)氧樹脂制成的復(fù)合燒蝕材料,已被應(yīng)用在宇宙飛船和人造衛(wèi)星上。當(dāng)宇宙飛船和人造衛(wèi)星返回地面時(shí),跟空氣劇烈摩擦,外殼溫度可達(dá)5000℃以上。宇宙飛船的外殼使用燒蝕材料后,在高溫、高壓氣流沖刷的條件下,燒蝕材料發(fā)生熱解、氣化、升華、熔化、輻射等作用,通過表面材料的損耗而帶走大量熱量,結(jié)果只在表面上“剝掉一層皮”,而內(nèi)部的人、儀器設(shè)備、資料卻安全地返回地面。
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