什么是復(fù)合材料

  復(fù)合材料由三部分組成：增強(qiáng)相、基體相、界面相。基體相是一種連續(xù)相材料，它把改善材料性能的增強(qiáng)材料固化結(jié)成一體，并起到傳遞應(yīng)力的作用，主要包括樹脂、金屬、陶瓷、水泥等幾大類。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。增強(qiáng)相起承受應(yīng)力負(fù)荷和顯示功能的作用，主要包括玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、鋼絲等。界面相決定著增強(qiáng)相和基體相的結(jié)合力，是復(fù)合材料設(shè)計(jì)的重要技術(shù)因素和功能實(shí)現(xiàn)因素。

復(fù)合材料中以纖維增強(qiáng)材料應(yīng)用廣、用量i大。由于實(shí)行單纖維精密復(fù)合，使得復(fù)合材料的界面積為大——等于所有玻璃纖維表面積之和，所以結(jié)合力也大。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、火箭導(dǎo)i彈和原子能反應(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)。

熱固性樹脂基復(fù)合材料熱固性樹脂基復(fù)合材料是指以熱固性樹脂如不飽和聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、乙烯基酯樹脂等為基體，以玻璃纖維、碳纖維、芳綸纖維、超高分子量聚乙烯纖維等為增強(qiáng)材料制成的復(fù)合材料。為了生產(chǎn)合格的玻璃粗紗，所用的玻纖直徑要在12~23μm之間。環(huán)氧樹脂的特點(diǎn)是具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機(jī)械強(qiáng)度，廣泛應(yīng)用于化工、輕工、機(jī)械、電子、水利、交通、汽車、家電和宇航等各個領(lǐng)域。

塑料的優(yōu)點(diǎn)：

1.大部分塑料的抗腐蝕能力強(qiáng)，不與酸、堿反應(yīng)。

2.容易被塑制成不同形狀。

3.耐用、防水、質(zhì)輕。

4.質(zhì)量輕且堅(jiān)固是良好的絕緣體。

5.塑料可以用于制備燃料油和燃料氣，這樣可以降低原i油消耗。

塑料的缺點(diǎn)：

1.由于塑料的無法自然降解性，它已成為人類的第i一號敵人，也已經(jīng)導(dǎo)致許多動物的悲劇。

2.塑料容燒，燃燒時產(chǎn)生有毒氣體，這種物質(zhì)少量會導(dǎo)致失明，吸入有嘔吐等癥狀，PVC燃燒也會產(chǎn)生氯i化氫有毒氣體，除了燃燒，就是高溫環(huán)境，會導(dǎo)致塑料分解出有毒成分。

3.塑料埋在地底下幾百年、幾千年甚至幾萬年也不會腐爛。

4.塑料是由石油煉制的產(chǎn)品制成的，石油資源是有限的。

5.塑料的耐熱性能等較差，易于老化。

6.回收利用廢棄塑料時，分類十分困難，而且經(jīng)濟(jì)上不合算。