复合材料特性有哪些?

复合材料特性有哪些?

合成复合材料是与(合成)树脂结合的纤维。这些纤维和树脂有许多不同的种类。这意味着复合材料可以由多种材料组合制成。最著名和最常用的组合是碳纤维和玻璃纤维,以及环氧树脂和聚酯。

复合材料的其他显着特性

  • 各向异性材料

复合材料的另一个独特优势是它们是各向异性材料。这意味着它们的机械性能随不同的晶体取向而变化。结果是复合材料可用于广泛的应用,并取得了显着的效果。相比之下,金属是各向同性的,这意味着它们的机械性能不会随着不同的方向而变化。

  • 耐化学品腐蚀,射线可透

复合材料具有耐化学性。特别是碳环氧树脂对温度变化不敏感,这使该材料具有很高的尺寸稳定性。最重要的是,该材料具有耐腐蚀和射线可透性,或对X射线透明。

玻璃纤维的特性与铝的特性更相似。对于“高性能”应用,通常使用芳纶和碳纤维,主要与环氧树脂结合使用。

  • 复合材料正在取得进展的行业和环境示例
  1. 航天工业
  2. 化学工业
  3. 制造业
  4. 高端工程
  5. 腐蚀性环境

简而言之:使用复合材料,您可以设计具有特定应用和附加功能价值的特定产品。由于碳复合材料的特殊性能,它提供了许多应用机会。

复合材料的特性

一般而言,复合材料具有以下显着特征:

  • 相对较低的比重
  • 特定的高强度(更高的强度,更轻的重量)和负载能力
  • 使用寿命长
  • 低维护成本(尤其是长期)
  • 高成型性允许多种产品形状
  • 可能具有各种电气特性,例如绝缘性或导热性和导电性
  • 对酸和化学品的高耐受性
  • 耐候性和防水性:该材料几乎不会腐蚀并且吸收的水分很少
  • 非常好的抗疲劳性能
  • RAM特性(雷达吸波材料)
  • 良好的X射线吸收,使X射线设备几乎看不到材料
  • 集成可能性(加强,插入集成)
  • 小批量和批量生产的良好可能性
  • 良好的冲击性能

为什么选择复合材料?

最初开发复合材料是为了制造重量轻、刚度高的飞机框架。它们独特的特性(轻质、刚度和强度)很快引起了其他行业的兴趣。复合材料产品通常在模具中制造,材料的高成型性起着重要作用:使用复合材料,您可以生产复杂的双曲面形状,而无需大量额外成本。这是复合材料优于金属和其他材料的主要优势之一。

复合材料的另一个重要特征是它们的高尺寸稳定性。碳复合材料产品具有近乎完美的热稳定性并且不会收缩——这对于具有严格收缩公差的组件来说是一个令人兴奋的特性。

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