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復合材料的使用
復合材料使用的歷史可以追溯到古代。從古至今沿用的稻草或麥秸增強粘土和已使用上百年的鋼筋混凝土均由兩種材料復合而成。20世紀40年代,因航空工業(yè)的需要,發(fā)展了玻璃纖維增強塑料(俗稱玻璃鋼),從此出現(xiàn)了復合材料這一名稱。50年代以后,陸續(xù)發(fā)展了碳纖維、石墨纖維和硼纖維等高強度和高模量纖維。70年代出現(xiàn)了芳綸纖維和碳化硅纖維。這些高強度、高模量纖維能與合成樹脂、碳、石墨、陶瓷、橡膠等非金屬基體或鋁、鎂、鈦等金屬基體復合,構成各具特色的復合材料。
復合材料的優(yōu)點
玻璃鋼纏繞罐是由樹脂和玻璃纖維通過微電腦控制機器纏繞而成的一種非金屬復合材料罐體,吃具有耐腐蝕,高強度,使用壽命長, 可設計性靈活,工藝性強等優(yōu)點。
分類:玻璃鋼罐可以分為:立式儲罐、 鹽酸儲罐、臥式儲罐、運輸罐、硫酸儲罐、發(fā)酵罐、化工儲罐、防腐儲罐,玻璃鋼攪拌罐、儲罐、燃氣儲罐、液氨儲罐等。
組成:根據所用(貯存或運輸)介質選用環(huán)氧樹脂、改性或聚酯樹脂、酚醛樹脂為粘結劑,由高樹脂含量的耐腐蝕內襯層、防滲層、纖維纏繞加強層及外表保護層。
再生塑料常用的添加劑有
(l)填料:多數(shù)填料起增強作用,同時也是塑料改性、制備復合材料的重要組成部分。填料在塑料組成材料中約占40%一70%,常用的填料有木粉、滑石粉、硅藻土、石灰石粉、炭黑、云母、二硫化鋁、石棉、玻璃纖維等。此外,由于填料都比合成樹脂便宜,故填料的加入能降低塑料的成本。
(2)固化:又稱硬化劑或熟化劑。其作用在于通過交聯(lián)使樹脂具有體型網狀結構,成為較堅硬和穩(wěn)定的橡膠制品,不同品種的樹脂應采用不同品種的固化劑。例如,在酚醛樹脂中加入,在環(huán)氧樹脂中加入、順丁烯二酸酐等。
(3)增塑劑:為了提高塑料在加工時的可塑性和制品的柔韌性、彈性等。在塑料制品的生產加工時要加入少量的增塑劑。增塑劑通常是具有不易揮發(fā)的分子量較低的固體或液體有機化合物。
(4)穩(wěn)定劑:人造草坪在成型加工和使用過程中,由于受熱、光氧的作用,過早地發(fā)生降解,氧化斷鏈、交聯(lián)等現(xiàn)象,使材料性能變壞。為了防止受熱、光照等的作用使塑料纖維過早老化而加入的少量能起穩(wěn)定化作用的物質??偟膩碚f, 環(huán)氧化的種子油或植物油如大豆油( ESBO) 等被大量用作塑料食品包裝材料的熱穩(wěn)定劑、潤滑劑和增塑劑等。聚氯乙稀、聚和聚等材料通常含有0. 1% ~ 27%不等的環(huán)氧化植物油。由于植物油中殘留的乙烯氧化物毒性極強, 因此油的純度將直接影響其毒性程度。通常, 其分子量越大(即溶解度越小), 毒性越弱。
(5)阻燃劑:作用是阻止燃燒或造成自熄,比較成熟的阻燃劑有氧化銻等無機物或磷酸酷類和含澳化合物等有機物。
(6)著色劑:為使塑料制品具有特定的色彩和光澤,可加入著色劑,其著色性是通過本身的高分散性顆粒分散于被染介質,其折射率與基體差別大,吸收一部分光,而又反射另一部分光線,給人以顏色的視覺。顏料不僅對塑料具有著色性,同時兼有填料和穩(wěn)定劑的作用。
常用的復合材料有哪些?
常用復合材料如玻璃鋼,便是用玻璃纖維等性能較低的增強體與普通高聚物(樹脂)構成。由于它的價格低廉,得以大量發(fā)展,已廣泛用于船舶、車輛、化工管道和貯罐、建筑結構、體育用品等方面。先進復合材料指用增強體如碳纖維、芳綸等于耐熱高聚物構成的復合材料,后來又把金屬基、陶瓷基和碳(石墨)基以及功能復合材料包括在內。它們的性能雖然優(yōu)良,但價格相對較高,主要用于工業(yè)、航空航天、精密機械、深潛器、機器人結構件和體育用品等。