聚合物基復(fù)合材料的優(yōu)缺點
作者:訪客發(fā)布時間:2021-07-05分類:聚合物瀏覽:136
聚合物基復(fù)合材料的優(yōu)缺點如下:
優(yōu)點:具有很高的拉伸強度,而且防火、防霉、防蛀、耐高溫,電絕緣性能也非常出色。其化學(xué)穩(wěn)定性良好,與其他所有化學(xué)藥品和有機溶劑都不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
缺點是:具有脆性、不耐磨、對人的皮膚有刺激性等。
擴展資料
高分子材料無所不在,廣泛滲透于人類生活的各個方面,在人們生活中發(fā)揮著巨大的作用。前不久美國宇航局在費城召開的會議中指出,新材料的主要內(nèi)容包括聚合物、復(fù)合材料、磁性材料、半導(dǎo)體材料、光學(xué)纖維和陶瓷。
這些材料中,除半導(dǎo)體材料外,均涉及高分子材料,可見高分子材料在當(dāng)代及未來國際競爭中占有相當(dāng)重要的地位。
參考資料:
百度百科-聚合物材料
百度百科-復(fù)合材料
聚合物基復(fù)合材料的主要性能有哪些
合材料基體即復(fù)合材料中作為連續(xù)相的材料,分為聚合物基體,金屬基體,無機非金屬基體。 作用:基體材料起到粘結(jié)作用,均衡載荷,分散載荷,保護纖維的作用。復(fù)合材料分為兩相,另一項為分散相,稱為增強材料。 簡介: 復(fù)合材料按照基體材料可分為金屬基復(fù)合材料、無機非金屬基復(fù)合材料和聚合物基復(fù)合材料這三大類。 1.金屬基復(fù)合材料 在使用金屬基復(fù)合材料時,不同領(lǐng)域要求迥異。舉例來說,航天、航空領(lǐng)域?qū)Ρ葟姸取⒈饶A俊⒊叽绶€(wěn)定性有嚴(yán)格的要求,因此會選擇密度小的輕金屬合金作為基體。而高性能發(fā)動機使用的復(fù)合材料不僅需要具備高比強度、比模量,還對其耐高溫、耐氧化性能提出了要求,一般使用鈦基、鎳基合金以及金屬間化合物做基體材料。普通汽車發(fā)動機對材料的耐熱、耐磨、導(dǎo)熱性能、高溫強度有一定的考量,同時又要求成本低,適合批量生產(chǎn),通常用鋁合金材料做基體。而工業(yè)集成電路基板和散熱元件,必須具有高導(dǎo)熱、低膨脹特性,一般使用銅、鋁等僅是作為基體。 如果想要增強金屬基復(fù)合材料的強度,添加連續(xù)纖維增強材料可以有效達(dá)到這個目的。因為纖維作為增強材料,它的強度和模量都要高于金屬基體。而在以顆粒、晶須、短纖維為增強材料的非連續(xù)增強金屬基復(fù)合材料中,增強材料的強度和模量均要低于金屬基體。選擇增強材料時,還必須充分考慮其與金屬基體的相容性,尤其是化學(xué)相容性。保證在金屬基復(fù)合材料高溫成型過程中,增強材料不會與基體發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而影響復(fù)合材料的物理化學(xué)功能。當(dāng)復(fù)合材料中含多種物質(zhì)的時候,這一點就顯得更加重要。 2.無機非金屬基復(fù)合材料 無機非金屬基復(fù)合材料的基體材料主要包括水泥、石膏和水玻璃等。我們以應(yīng)用最廣泛的水泥材料為例,水泥材料是多孔體系,這一特征不僅會影響基體本身的性能,也會影響纖維與基體的界面粘接。纖維與水泥的彈性模量比不大,應(yīng)力的傳遞效應(yīng)遠(yuǎn)不如纖維增強樹脂。水泥基材的斷裂延伸率較低,在受到強力拉伸時,水泥基體會先于纖維發(fā)生開裂。水泥基材中含有粉末或顆粒狀的物料,與纖維成點接觸,因此纖維的摻量受到很大的限制。水泥基材呈堿性,對金屬纖維可起到一定的保護作用,但對大多數(shù)礦物纖維不利。 3.聚合物基復(fù)合材料 作為基體材料的復(fù)合物包括不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂及各種熱塑性聚合物,這也是一種非常重要的復(fù)合材料。在聚合物基復(fù)合材料中添加纖維增強材料,可以起到增加強度的作用,所用的纖維種類有玻璃纖維、碳纖維、有機纖維和其他纖維等。 玻璃纖維具有很高的拉伸強度,而且防火、防霉、防蛀、耐高溫,電絕緣性能也非常出色。其化學(xué)穩(wěn)定性良好,除了HF、濃堿、濃磷酸外,與其他所有化學(xué)藥品和有機溶劑都不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。但玻璃纖維也有缺點,那就是具有脆性、不耐磨、對人的皮膚有刺激性等。 碳纖維具有良好的耐高低溫性能,其比重在1.5到2之間,熱膨脹系數(shù)有各向異性的特點,導(dǎo)熱有方向性,比電阻與纖維類型有關(guān)。化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,除了能被強氧化劑氧化以外,與一般酸堿均不會發(fā)生反應(yīng),還具有耐油、抗輻射、吸收有毒氣體和減速中子等性能。 有機纖維具有很高的拉伸強度以及彈性模量,它的密度小,熱穩(wěn)定性高,熱膨脹系數(shù)各向異性,有良好的耐介質(zhì)性能,但容易被各種酸堿腐蝕,耐水性不好。
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