有機高分子材料常見問題

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二學習指導 來源: 高中學習網(wǎng)

問題:復合材料有哪幾種?

解答:

高中物理 按照基體材料的不同,復合材料有如下幾種:

聚合物基復合材料是最早開發(fā)的復合材料。它以纖維增強塑料和纖維增強橡膠為代表,其特點是加工性能好、加工周期短、強度高、耐腐蝕性好。

其中,玻璃纖維增強塑料(“玻璃鋼”)是復合材料鼻祖,憑借其輕質、高強度、耐腐蝕性和隔熱、隔音、抗沖擊等優(yōu)異性能,廣泛應用于建筑、航空。兵器、汽車等領域。碳纖維增強塑料,是最具代表性、性能最優(yōu)異的塑料基復合材料。

金屬基復合材料與塑料基復合材料比,金屬基復合材料耐高溫、不燃燒、耐老化,導熱導電性、抗輻射性較好,橫向強度和模量也較高。與一般傳統(tǒng)金屬比,金屬基復合材料具有質量輕、強度高、耐磨損、高溫性能好等顯著特點。金屬基復合材料的主要應用領域是航空和航天。碳纖維即石墨纖維,可用來增強鋁、鎂、銅等金屬材料,特別是碳/鋁復合材料被認為是最有前途的金屬基復合材料。

陶瓷基復合材料陶瓷材料具有高強度、高硬度及耐腐蝕、耐高溫等特點,但脆性大。而陶瓷基復合材料具有優(yōu)良的韌性和熱疲勞性能,可克服單一陶瓷材料對裂紋敏感性高和易斷裂的致命弱點。它廣泛用來制作刀具、滑動構件、航空航天部件、發(fā)動機制件、能源構件等。

問題:前景驕人的復合材料

解答:

復合材料,是指由兩種以上材料組合而成的,物理和化學性質與原材料不同,但又保持其原來某些有效功能的新材料。復合材料中,一種材料作為基體,另外的材料作為增強劑。

復合材料是材料家族中最年輕、最活躍的新成員。所謂“復合”,是在金屬材料、有機高分子材料和無機非金屬材料自身或相互間進行,從而獲得單一材料無法比擬的、具有綜合優(yōu)異性能的新型材料。

復合材料的發(fā)展,經(jīng)歷了古代、近代和現(xiàn)代三個階段。自古以來,人們就會使用天然的復合材料——木材、竹等。最原始的人造復合材料是在黏土泥漿中摻稻草,制成土磚。在灰泥中摻馬鬃或在熟石膏里加紙漿,可制成纖維增強復合材料。近代復合材料最早的有玻璃纖維增強樹脂(如酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂等)。原子能、航空、航天、電子、化工等的發(fā)展,對材料的韌性、耐磨、耐腐蝕、電性能等提出了更高要求,使現(xiàn)代先進復合材料蓬勃發(fā)展起來。

復合材料具有強度高、材料輕、剛性大、抗疲勞性能、減振性能和高溫性能好等特點。它最早應用于航空、航天等尖端科學技術領域,近年來,美、日等國的汽車、建筑部門也推廣使用復合材料。

復合材料的制造,目前使用最廣、效果最好的是纖維增強,即采用熔鑄、浸漬、層壓等方法,把玻璃纖維、有機纖維、碳纖維及其織物嵌入樹脂基體中;或者采用熔鑄、軋壓等方法把硼纖維、高強度鋼絲、晶須等嵌入鋁、鎂、鈦合金中。這樣形成了纖維增強塑料、纖維增強金屬和纖維增強陶瓷。除了纖維增強以外,還廣泛使用已有工藝制造復合材料,如噴涂、離子注人、層疊及骨架復合等。

復合材料包括三要素:基體材料、增強劑及復合方式。復合材料的分類,按增強劑形狀不同,可分為粒子、纖維和層狀復合材料等;按基體材料不同,可分為金屬基、陶瓷基、塑料基、水泥基、橡膠基復合材料等;按復合方式不同,可分為結構復合材料和功能復合材料等。
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