复合材料是什么？

投稿专栏 • 2021年2月17日 20:45 • 阅读 5871

用于建筑，工程和其他类似应用的复合材料是通过将两种或多种材料组合在一起而形成的，以使各成分仍可区分且未完全混合。一个例子是混凝土，其使用水泥作为结合材料以及诸如砾石之类的骨料作为增强材料。在许多情况下，由于涉及三个元素，混凝土将钢筋用作第二种钢筋，使其成为三相复合材料。

为了节省资金或出于生态原因，建筑商通常选择复合材料，例如这种复合砖。

这种类型的材料利用了其不同元素的不同强度和能力。例如，对于泥浆和稻草砖，泥浆是一种极好的粘结材料，但它经不起压缩和作用力。另一方面，秸秆能够很好地承受压缩而不会碎裂或破裂，因此它可增强泥浆的粘合作用。数千年来，人类一直在创造复合材料来制造更坚固，更轻的物体。

大多数复合材料使用两种成分：粘合剂或基质和增强材料。增强材料更坚固，更硬，形成一种主干，而基体则将增强材料保持在固定位置。粘合剂也保护增强材料，该增强材料可能是脆的或易碎的，例如在长玻璃纤维与塑料结合使用以制造玻璃纤维的情况下。通常，复合材料具有出色的可压缩性和良好的拉伸强度，使其在各种情况下都具有通用性。

从天井到飞机，建造任何东西的工程师都会着眼于他们的建造所承受的独特压力。温度，外力以及水或化学腐蚀的极端变化都在需求评估中得到考虑。例如，在制造飞机时，工程师需要轻巧，坚固的材料，这些材料可以在飞机表面进行绝缘和保护乘客。如果飞机外壳上出现小裂纹，则由纯金属制成的飞机可能会发生灾难性的故障。另一方面，一种集成增强材料（例如玻璃纤维，石墨和其他混合材料）将更坚固，并且在涉及湍流的情况下在应力点处破裂的可能性较小。

许多复合材料制成层状或层状，并在塑料或其他类似的粘合剂层之间夹有编织纤维增强材料。这些材料具有可模压的优点，例如在玻璃纤维船的船体中。复合材料已经使许多行业发生了革命性变化，特别是航空工业，其中更高质量的材料的发展使公司能够制造更大，更好的飞机。