什么是復合材料

  復合材料由三部分組成：增強相、基體相、界面相?；w相是一種連續(xù)相材料，它把改善材料性能的增強材料固化結(jié)成一體，并起到傳遞應力的作用，主要包括樹脂、金屬、陶瓷、水泥等幾大類。非金屬基復合材料由于密度小，用于汽車和飛機可減輕重量、提高速度、節(jié)約能源。增強相起承受應力負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。界面相決定著增強相和基體相的結(jié)合力，是復合材料設(shè)計的重要技術(shù)因素和功能實現(xiàn)因素。

復合材料中以纖維增強材料應用廣、用量i大。由于實行單纖維精密復合，使得復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。其特點是比重小、比強度和比模量大。例如碳纖維與環(huán)氧樹脂復合的材料，其比強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。石墨纖維與樹脂復合可得到熱膨脹系數(shù)幾乎等于零的材料。纖維增強材料的另一個特點是各向異性，因此可按制件不同部位的強度要求設(shè)計纖維的排列。以碳纖維和碳化硅纖維增強的鋁基復合材料，在500℃時仍能保持足夠的強度和模量。碳化硅纖維與鈦復合，不但鈦的耐熱性提高，且耐磨損，可用作發(fā)動機風扇葉片。碳化硅纖維與陶瓷復合， 使用溫度可達1500℃，比超合金渦輪葉片的使用溫度（1100℃）高得多。碳纖維增強碳、石墨纖維增強碳或石墨纖維增強石墨，構(gòu)成耐燒蝕材料，已用于航天器、火箭導i彈和原子能反應堆中。非金屬基復合材料由于密度小，用于汽車和飛機可減輕重量、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。

熱固性樹脂基復合材料熱固性樹脂基復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材料制成的復合材料。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)氧樹脂的特點是具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、電絕緣性、耐腐蝕性、良好的粘接性能和較高的機械強度，廣泛應用于化工、輕工、機械、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：

1.大部分塑料的抗腐蝕能力強，不與酸、堿反應。

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：

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)濟上不合算。