复合材料取代传统材料的 4 个原因

复合材料取代传统材料的 4 个原因
复合材料结合了传统材料必须提供的许多最佳品质。复合材料的两个组成部分包括增强材料(通常是高性能纤维,如碳或玻璃)和基质(如环氧聚合物)。矩阵将钢筋结合在一起以合并两个原始组件的优点。 复合材料正在改进从航空航天到可再生能源等各个行业的设计过程和最终产品。每年,复合材料都在继续取代钢和铝等传统材料。随着复合材料成本的下降和设计灵活性的提高,碳纤维和玻璃纤维等纤维增强复合材料为工程师开辟了新的设计机会。

1. 复合材料具有高强度重量比。

也许复合材料的最大优势是它们的高强度重量比。碳纤维的重量大约是钢的 25%,是铝的 70%,按重量计算,碳纤维比这两种材料的强度和刚度都高得多。高端汽车工程师使用复合材料将车辆重量减轻多达 60%,同时提高碰撞安全性;多层复合材料层压板比传统的单层钢材吸收更多的能量。利用复合材料的力量对制造商和消费者都有利。

2. 复合材料经久耐用。

无论环境如何,复合材料都不会生锈(尽管它们在与金属部件粘合时容易腐蚀)。复合材料的断裂韧性低于金属,但高于大多数聚合物。它们的高尺寸稳定性使它们能够保持其形状,无论是热的还是冷的,湿的还是干的。这使它们成为风力涡轮机叶片等户外结构的流行材料。工程师选择复合材料而不是传统材料来降低维护成本并确保长期稳定性,这对于设计可使用数十年的结构而言是主要优势。

3.复合材料开辟了新的设计选择。

复合材料提供了传统材料难以实现的设计选项。复合材料允许零件合并;单个复合材料零件可以替代金属零件的完整组件。可以更改表面纹理以模仿任何饰面,从光滑到有纹理。超过 90% 的休闲船船体由复合材料制成,部分原因是玻璃纤维可以模制成各种船型。从长远来看,这些好处可以节省生产时间并降低维护成本。

4. 复合材料现在更容易生产。

过去,工程师必须使用复杂的叠层工艺来制造复合材料,这既耗时又限制了设计几何形状。数字复合材料制造(DCM) 改变了这一点。DCM 是一种获得专利的制造工艺,无需人工即可制造复合材料部件。借助 DCM,复合材料可以在局部或全局的三个维度上进行定制,从而为项目创造恰到好处的强度、密度和灵活性。DCM 使工程师能够结合 3D 打印的灵活性和复合材料的高性能进行设计。
(50)
材料号的头像材料号特邀作者

猜您喜欢

  • 玻璃钢翻模过程详解

    玻璃钢翻模是指将玻璃钢制品从模具中取出的过程。下面是玻璃钢翻模的详细步骤: 准备工作: 准备玻璃钢材料: 涂布玻璃钢材料: 固化和硬化: 翻模: 需要注意的是,玻璃钢翻模的过程可能因具体的产品类型、模具设计和材料选择而有所不同。确保在操作过程中遵循安全规范,并参考树脂和模具制造商的说明和建议。

    2023-08-15
    7.3K00
  • 如何去除树脂上柔软、粘稠的斑点?

    如果您注意到树脂应用中柔软、粘稠的区域似乎没有正确固化,这总是意味着化学反应无法正确发生——无论是通过不均匀的测量还是不彻底的混合。 你必须尽可能地刮掉任何湿的材料,打磨任何干燥、固化的树脂,然后在整个东西上再涂一层。您下面的艺术品不会受到干扰。确保刮掉所有未固化的材料,否则粘性最终可能会从新树脂涂层下漏出。在浇注后几天仍保持粘性的树脂将无限期地保持粘性,直…

    2023-05-22
    5.9K00
  • 关于碳纤维你不知道的15件事(但你应该知道!)

    1. 任何碳纤维产品都是“混合物” 好吧,当我说“混合”时,我真正的意思是它是由几种混合元素制成的“复合材料”。人们通常认为它是一种纯物质,而不是复合材料。原始碳纤维实际上很脆,很容易开裂和分裂,尽管它在用于制造某些东西时非常坚硬。为了使碳纤维具有刚性,在成型为产品形状之前,将其与环氧树脂混合。正是这种重要的元素组合,碳纤维和环氧树脂,赋予了碳纤维刚度并最终…

    2022-10-12
    6.7K00
  • 高端复合材料:为什么碳纤维这么贵?

    1879年,托马斯·爱迪生(Thomas Edison)发明了第一种商用碳纤维,用于第一个白炽灯泡。 如今,碳纤维是一种以耐用和轻便而著称的材料。它在从航空航天和汽车到运动器材和奢侈品等行业中都占有一席之地。 然而,碳纤维的卓越性能是有代价的,使其成为世界上最昂贵的材料之一。本文探讨了这种高端复合材料的复杂性,揭示了碳纤维为何如此昂贵。 碳纤维生产工艺 碳纤…

    2024-04-27
    6.5K00
  • 树脂艺术是什么材料?

    树脂艺术是一种使用树脂作为介质的艺术,树脂是一种混合后硬化的液体物质。树脂艺术可用于创作从珠宝到雕塑的各种作品。树脂是一种流行的艺术材料,因为它用途广泛,可以用来创造各种效果。 例如,它可以创造出光滑、有光泽或有质感的哑光效果。它还可以用不同的颜色着色或与闪光等其他材料混合,以产生不同的效果。如果您有兴趣尝试树脂艺术,您需要做一些事情才能开始。首先,您需要购…

    2023-01-12
    6.4K00
  • 树脂会在阳光下融化吗?

    是的,它会,因为树脂是一种“热塑性塑料”。热塑性塑料一词源自希腊语“thermo”,意思是热,塑料的意思是可模塑的。 环氧树脂在阳光下会发生什么变化? 环氧树脂是一种热固性聚合物。热固性聚合物通过加热固化,一旦固化就不能重熔。 因此,为了使用环氧树脂,您必须在它仍然是液体时使用它。环氧树脂不耐热,如果暴露在高温下的阳光下或涂抹在皮肤上时间过长(晒伤),就会融…

    2023-06-20
    4.4K00
  • 做环氧树脂工艺品如何制作模具?

    不粘环氧树脂的制模材料有很多种。 刷涂型最便宜,但最费力,而且必须分层涂抹。它被称为乳胶液体橡胶成型材料。它只会创建一个“壳”模具,但如果需要,可以使用“母模具”对其进行加固。 浇注型必须以某种方式包含在内,这样它就不会在浇在您正在制作模具的物品上时跑掉。这些通常被称为浇注硅胶模具制作材料。 腻子类型是硅胶腻子,它们至少包裹在您正在制作模具的物品周围。它们设…

    2023-04-10
    7.3K00
  • 如何分层环氧树脂?

    环氧树脂是一种可用于许多不同项目的液体。 在开始使用环氧树脂之前了解环氧树脂的工作原理非常重要,这样您的项目就不会出现任何意外问题。 在这篇博文中,我们将讨论对环氧树脂进行分层时涉及的所有步骤,并提供一些技巧以从您的应用中获得更好的结果。 目录 你能做多层环氧树脂吗 你绝对可以做环氧树脂层!在添加下一层之前,一定要让每一层都完全干燥。这将有助于确保您完成的项…

    2023-02-15
    7.2K00
  • 如何去除衣服上干燥的环氧树脂?

    干燥的环氧树脂是一种粘性物质,很难从织物上去除。幸运的是,有很多方法可以摆脱它!在这篇博文中,我们将介绍从衣服上去除硬化环氧树脂的最佳方法,这样您就可以继续穿着您的衣服,而不必担心它们会再次损坏。 如果您想了解更多有关如何去除衣服上干燥的环氧树脂并让它们保持最佳状态的信息,请继续阅读! 什么溶解固化的环氧树脂 环氧树脂是一种热固性塑料,具有许多工业用途,包括…

    2023-02-03
    9.3K00
  • 强芯毡用什么胶刷?

    我想,你要问的是强芯毡可以用于哪些树脂。 其实,无论用于手糊还是真空工艺的强芯毡与环氧树脂、聚酯、乙烯基酯和酚醛树脂体系都是兼容的,不用担心结合不好的问题,因为强芯毡大部分也都是由玻纤或者聚酯等材料制作的,其与常规的聚酯树脂都是非常兼容的。

    2019-10-19
    8.3K00

发表回复

登录后才能评论
分享本页
返回顶部