复合材料的种类

复合材料的种类

复合材料由两个或多个组分组成,因此最终材料的性能优于单独组分的性能。这种材料包括:

  • 基体:以几何方式设置零件,赋予材料内聚力,它通常具有柔韧性,抵抗力不强,并将力从一种纤维传递到另一种纤维。
  • 增强:提供刚性和抵抗力。

复合材料示例

  • 用玻璃纤维或其他纤维增强的塑料。
  • 金属基复合材料。
  • 陶瓷基复合材料
  • 陶瓷金属复合材料。
  • 混凝土。
  • 木质复合材料:定向刨花板(OSB)、工程木材,如胶合板等。

复合材料中基体和增强材料的类型

根据矩阵的类型,有:

  • 金属基复合材料
  • 陶瓷基复合材料
  • 有机、聚合物或增强塑料基复合材料。该组包括:
    • 具有塑料基体的长纤维增强复合材料。
    • 具有塑料基体的玻璃纤维复合材料。

关于增强材料,有不同类型的增强材料,例如碳纤维、玻璃纤维、芳纶纤维、天然纤维等。

长纤维增强复合材料

由于其轻巧和出色的机械性能,最常用的是具有纤维增强的聚合物基体复合材料。这些材料取代了其他材料(主要是金属材料),在这些应用中,机械性能-重量关系对产品的维护成本有决定性的影响。有机基质可以是热塑性、热固性或弹性体。热固性基质或树脂是高性能复合材料中使用最多的材料。这些树脂通过一系列称为固化或交联的化学反应产生固体、不溶性和不可熔融的产物。相比之下,热塑性塑料在受热时会熔化。用作增强材料的主要纤维有:

  • 玻璃纤维
  • 碳纤维
  • 硼纤维
  • 陶瓷纤维
  • 金属纤维
  • 芳纶纤维
  • 天然纤维:剑麻、大麻、亚麻等。

无论它们由哪种材料制成,纤维都可以以粗纱、垫子或织物的形式出现。复合材料纤维树脂中掺入的另一种产品是填料添加剂。添加它们的目的是为材料提供特定特性或降低其成本。添加的产品数量取决于我们想要实现的特性。总体目标是提高加工性能和成品。

结构复合材料

结构复合材料可分为以下几类:

  • 夹层结构:由核心和层组成。它们可以改善机械性能,但不会过度增加重量。它们还可以改善隔热和隔音效果。
  • 整体结构:具有复杂几何形状的零件,由具有特定方向的重叠织物形成,从而获得特定特性。这种零件旨在承受最重的结构载荷。
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