復(fù)合材料有什么優(yōu)點(diǎn)

1.耐化學(xué)腐蝕:纖維增強(qiáng)聚酯材料具有良好的耐腐蝕性，如耐酸、稀堿、鹽、和海水，而金屬材料不耐酸、耐海水。

2.輕質(zhì)高強(qiáng):比強(qiáng)度和比模量是衡量材料承載力的指標(biāo)之一。纖維增強(qiáng)聚酯的比模量與鋼相當(dāng)，但比強(qiáng)度可達(dá)鋼的4倍。

3.良好的電性能:該材料不僅具有優(yōu)異的電絕緣性，而且在高頻下保持良好的介電性能，不受電磁影響，不反射電磁波。這些性質(zhì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了金屬材料可以比較的范圍。

4.缺口敏感性:當(dāng)部件過載，少量纖維斷裂時(shí)，載荷迅速分布在未受損的纖維上，從而再次達(dá)到機(jī)械平衡。這是金屬零件無法比擬的。

5.性好:纖維增強(qiáng)聚酯材料的拉伸強(qiáng)度略好于鋼材。雖然鋼和大多數(shù)金屬材料的疲勞極限是其抗拉強(qiáng)度的40%至50%，但纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的抗拉強(qiáng)度通常高于此，高達(dá)70%至80%。

6.導(dǎo)熱系數(shù)低，膨脹系數(shù)小:有溫差，熱應(yīng)力比金屬小得多。

7.阻燃、、無毒:該材料是一種阻燃材料，其阻燃等級(jí)為FV0，高溫燃燒下的煙度為15，無毒煙，毒性等級(jí)為ZA1。

8.使用壽命長:已證明其使用壽命至少20年；模擬老化測試表明，它的使用壽命超過20年，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬等傳統(tǒng)材料。

復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)復(fù)合材料是作為承力結(jié)構(gòu)使用的材料，基本上由能承受載荷的增強(qiáng)體組元與能連接增強(qiáng)體成為整體材料同時(shí)又起傳遞力作用的基體組元構(gòu)成。增強(qiáng)體包括各種玻璃、陶瓷、碳素、高聚物、金屬以及天然纖維、織物、晶須、片材和顆粒等，基體則有高聚物(樹脂)、金屬、陶瓷、玻璃、碳和水泥等。由不同的增強(qiáng)體和不同基體即可組成名目繁多的結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，并以所用的基體來命名，如高聚物(樹脂)基復(fù)合材料等。結(jié)構(gòu)復(fù)合材料的特點(diǎn)是可根據(jù)材料在使用中受力的要求進(jìn)行組元選材設(shè)計(jì)，更重要是還可進(jìn)行復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即增強(qiáng)體排布設(shè)計(jì)，能合理地滿足需要并節(jié)約用材。

復(fù)合材料的性能

復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用、用量大。其特點(diǎn)是比重小、比強(qiáng)度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復(fù)合的材料，其比強(qiáng)度和比模量均比鋼和鋁合金大數(shù)倍，還具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、減摩耐磨、自潤滑、耐熱、耐疲勞、耐蠕變、消聲、電絕緣等性能。石墨纖維與樹脂復(fù)合可得到熱膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強(qiáng)材料的另一個(gè)特點(diǎn)是各向異性，因此可按制件不同部位的強(qiáng)度要求設(shè)計(jì)纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強(qiáng)的鋁基復(fù)合材料，在500℃時(shí)仍能保持足夠的強(qiáng)度和模量。碳化硅纖維與鈦復(fù)合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復(fù)合， 使用溫度可達(dá)1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強(qiáng)碳、石墨纖維增強(qiáng)碳或石墨纖維增強(qiáng)石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭和原子能反應(yīng)堆中。非金屬基復(fù)合材料由于密度小，用于汽車和飛機(jī)可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。用碳纖維和玻璃纖維混合制成的復(fù)合材料片彈簧，其剛度和承載能力與重量大5倍多的鋼片彈簧相當(dāng)。