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安裝計量:復(fù)合材料的特點

2015-11-24 17:03  來源:建設(shè)工程教育網(wǎng)整理  字體:  打印

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與普通材料相比,復(fù)合材料具有許多特性,可改善或克服單一材料的弱點,充分發(fā)揮各材料的優(yōu)勢,并賦予材料新的性能;可按照構(gòu)件的結(jié)構(gòu)和受力要求,給出預(yù)定的分布合理的配套性能,進行材料最佳性能設(shè)計等。具體表現(xiàn)在:

(1)高比強度和髙比模量。復(fù)合材料的突出優(yōu)點是比強度和比模量高。如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的比模量比鋼和鋁合金高5倍,比強度比鋼和鋁合金也高3倍以上。

(2)耐疲勞性高。纖維復(fù)合材料,特別是樹脂基復(fù)合材料對缺口、應(yīng)力集中敏感性小,而且纖維和基體的界面可以使擴展裂紋尖端變鈍或改變方向,即阻止了裂紋的迅速擴展,因而疲勞強度較髙,碳纖維不飽和聚酯樹脂復(fù)合材料疲勞極限可達其拉伸強度的70%~80%,而金屬材料只有40%~50%。

(3)抗斷裂能力強。纖維復(fù)合材料中有大量獨立存在的纖維,一般每平方厘米上有幾千到幾萬根,由具有韌性的基體把它們結(jié)合成整體,當纖維復(fù)合材料構(gòu)件由于超載或其他原因使少數(shù)纖維斷裂時,荷載就會重新分配到其他未斷裂的纖維上,使構(gòu)件不至于在短時間內(nèi)發(fā)生突然破壞。因此復(fù)合材料都具有比較高的抗斷裂韌性。

(4)減振性能好。結(jié)構(gòu)的自振頻率與結(jié)構(gòu)本身的質(zhì)量和形狀有關(guān),并與材料比模量的平方根成正比。若材料的自振頻率高,就可避免在工作狀態(tài)下產(chǎn)生共振及由此引起的早期破壞。

(5)高溫性能好,抗蠕變能力強。由于纖維材料在高溫下仍能保持較高的強度,所以纖維增強復(fù)合材料,如碳纖維增強樹脂復(fù)合材料的耐熱性比樹脂基體有明顯提高。而金屬基復(fù)合材料在耐熱性方面更顯示出其優(yōu)越性,如鋁合金的強度隨溫度的增加下降很快,而用石英玻璃增強鋁基復(fù)合材料,在500°C下能保持室溫強度的40%.碳化硅纖維、氧化鋁纖維與陶瓷復(fù)合,在空氣中能耐1200~1400°C的高溫,要比所有超髙溫合金的耐熱性高出100°C以上。

(6)耐腐蝕性好。很多種復(fù)合材料都能耐酸堿腐蝕,如玻璃纖維增強酚醛樹脂復(fù)合材料,在含氯離子的酸性介質(zhì)中能長期使用,可用來制造耐強酸、鹽、酯和某些溶劑的化工管道、泵、閥、容器和攪拌器等設(shè)備。

(7)較優(yōu)良的減摩性、耐磨性、自潤滑性和耐蝕性。由于復(fù)合材料構(gòu)件制造工藝簡單,表現(xiàn)出良好的工藝性能,所以適合整體成型。在制造復(fù)合材料的同時,也就獲得了制件,從而減少了零部件、緊固件和接頭的數(shù)目,并可節(jié)省原材料和工時。

責任編輯:ivor
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